Biologiya produktivnosti

Таблиця 3.6.

Теплопродукція різних видів тварин

3.4. Біохімічні параметри

Дослідження крові. Велику зацікавленість як об'єкт інтер'єрних досліджень викликала кров. Вона відіграє дуже важливу роль в організмі і доступна для дослідження. Склад крові відображає фізіологічний стан організму. Кров доставляє до клітин органів тіла поживні речовини і кисень, переносить необхідні ферменти, вітаміни, горомони, антитіла, виділяє продукти обміну та вуглекислоту, підтримує рівновагу електролітів в організмі і забезпечує його захисні функції. Цілим рядом досліджень встановлено взаємозв'язок між показниками крові сільськогосподарських тварин та їх продуктивністю, віком, ростом і відтворювальною здатністю. Значну різницю виявлено у кількості крові та її якісному складі.

На початку зв'язок складу крові з продуктивністю обмежувалось вивченням її морфологічного складу - формених елемента, але вони побічно пов'язані з продуктивністю. Тісніший зв'язок показав біохімічний склад крові. У зв'язку з цим досліджувалися білковий склад крові (Авдєєва М.С. з співавтором, 1932-му році Бондарин В., 1963, Ейдригевич В., 1970 та інші), леткі жирні кислоти і ліпіди (Жебенка P., 1958, Ейдригович Е., 1969-1972 pp. та інші), гормони (Гавеновський А., 1956, Гаврищук В., 1968 та інші) ферменти (Смирнов О., Браунштсин А., і Крицман М., 1980), мінеральні речовини (Самохін В,, Сапелкін П, 1985) та інші тести, які корелюються з різними видами продуктивності.

Велику увагу при вивченні біохімічного складу крові приділяють ферментним показникам, які зв'язані з:

окислювально-відновними процесами (вмістом глютатіону, каталази, пероксидази),

білковим обміном (аспартат- і аланінамінотрансферазами) і

обміном вуглеводів, нуклеотидів і фосфороліпідів (фосфатази). Підвищення в організмі вмісту окислювальної форми глютатіону, при умові

збереження постійності його загальної форми, свідчить про пригнічення окислювально-відновних процесів, а відносне збільшення відновленої форми - про активізацію цих процесів.

Глютатіон є одним із стимуляторів росту. Він приймає активну участь в дихальній функції крові. Глютатіон не є ферментом це є пептид і складається із залишків трьох амінокислот: глютамінової, цистину і гліцину, він містить в собі SН - групи, що дає йому можливість бути послідовно донором, окислюючись в SS - форму або акцептором, відновлюючись знову в SН -форму за рахунок окислюючої речовини.

Важливе місце в обмінних процесах оргнізму відіграють сульфгідрильні групи, які входять в структуру не лише глютатіону, але й різних складних білків і інших біологічно-активних речовин (таблиця 3.7).

91

Таблиця 3.7.

Взаємозв'язок між молочною продуктивністю та біохімічними показниками крові у корів чорно-рябої породи різних селекцій (Є.І. Федорович, 1999)

У досліді Є.І. Федорович (1999) зростання вмісту загальних сульфгідрильних груп в сироватці крові вказує на те, що обмінні процеси в організмі корів протікають більш інтенсивно. Щодо вмісту білкових сульфгідрильних груп, то тут відмічена інша закономірність: менша кількість білкових SН - груп у сироватці крові і вища загальних та залишкових у корів свідчить про те, що обмінні процеси проходять у напрямі накопичення білкової маси, або про скоростиглість тварин.

Рівень активності ферментів каталази і пероксидази та ліпази служить побічним показником окислювально-відновних процесів в організмі тварин. Під дією каталази швидко розщеплюється перекись водню - сильний яд, який поступово утворюється при окислювальних процесах в організмі. Крім того, в иділяючи вільний кисень, каталаза сприяє економному використанню його в тканинах і органах. Активність каталази залежить від віку, фізіологічного стану, сезону року, породи і умов годівлі тварин.

На протязі лактації активність каталази змінюється у відповідності з надоєм. У високопродуктивних корів вона вища, ніж у низькопродуктивних. З підвищенням надоїв вміст пероксидази і ліпази знижується.

Суттєвих змін в онтогенезі тварин зазнає активність амінотрансфераз .

Активність амінотрансфераз зв'язана з інтенсивністю процесів переамінування і дезамінування. Аспартат- і аланін-амінотрансферази характеризуються високою каталітичною активністю. Встановлена суттєва різниця в активності амінотрансфераз у різних видів і порід тварин, вплив на цей показник віку тварин, їх фізіологічного стану та продуктивності.

Активність ферментів крові у великої рогатої худоби в залежності від породи і віку тварин вивчали Є.К. Меркур'єва і Л.Р. Трифонова (1970). Корови мали надій за лактацію 4430-4760 кг молока жирністю 4,28 %. Зв'язок середньолактаційного показника активності ферментів з надоєм був в межах від г=+0,3 до г=+0,8. Встановлена позитивна кореляція між АЛТ і процентом жиру (г=0,629), між АЛТ і вмістом білка (г=0,678) в молоці айрширських корів.

Напруга обміну речовин і енергії природньо відбивається на функціональному стані лактуючих корів. Це є однією із причин підвищеної активності ферментів крові

трансаміназ, які є підкласом амінотрансфераз і включають АЛТ та АСТ . За активністю трансаміназ можна судити про інтенсивність переамінування.

Трансамінази складають центральну ланку білкового обміну. Зміна їх активності дає можливість судити про рівень обмінних процесів і фізіологічний стан корів. Високопродуктивні корови переважали низькопродуктивних за активністю

92

трансаміназ сироватки крові (табл. 3.8). Ці дані свідчать про прямий зв'язок молочної продуктивності з активністю ферментів білкового обміну, що може вказувати на їх безпосередню участь у біосинтезі молока і його складових частин.

Таблиця 3.8.

Активність аспартат — і аланін-амінотрансфераз сироватки крові в залежності від віку і продуктивності корів чорно-рябої худоби західного регіону України (М±m, мкмоль/мл) (В.С. Федорович, Є.І. Федорович, 1999)

** - різниця статистичне вірогідна

Висока активність трансаміназ властива для корів з третьою лактацією. Саме у тварин цієї вікової групи спостерігається порівняно висока молочна продуктивність. Максимальна активність ферментів у сироватці крові корів всіх вікових груп спостерігається на третьому місяці лактації, тобто в період найвищих надоїв. В подальшому активність ферментів знижується.

Важливу роль в обмінних процесах відіграють фосфатази. Вони каталізують велику кількість хімічних реакцій. Фосфатази зв'язані з обміном вуглеводів, нуклеотидів, фосфороліпідів, а також з утворенням кісткової тканини. Активність лужної фосфатази у високопродуктивних особин вищі, ніж у низькопродуктивних. Активність фосфатаз з віком знижується.

Високопродуктивні корови переважають низькопродуктивних за вмістом у сироватці крові загального білка, альбумінів і гама-глобулінів (таблиця 3.9). Дані досліджень підтверджують, що між вмістом загального білка у сироватці крові і надоєм існує пряма залежність. Максимальний вміст загального білка спостерігається на 3-5 місяцях, тобто в

93

пік лактації, а до кінця її знижується. Це підтверджує думку, що в останній період лактації білки у великій кількості використовуються як пластичний матеріал для росту плода. Вміст загального білка у сироватці крові лактуючих корів з віком збільшується.

Таблиця 3.9.

Вміст білка і білкових фракцій у сироватці крові в залежності від віку та продуктивності корів чорно-рябої жудоби західного регіону Укрїии (М±m, %) (В.С Федорович, Є.І. Федорович, 1999)

**- Різниця статистичне вірогідна

Співвідношення білкових фракцій у крові корів залежить від рівня продуктивності і періоду лактації. В сироватці крові високопродуктивних корів утримується більше гамаглобулінів (таблиця 3.10). Зниження кількості глобулінів у сироватці пов'язано із зменшенням вмісту альфа-і бета-глобулінової фракції.

Концентрація глюкози у венозній крові корів чорно-рябої породи з віком

94

зменшується, а молочної кислоти - збільшується (таблиця 3.11). Максимальна концентрація піровиноградної кислоти спостерігається у корів з третьою лактацією і з віком зменшується. Показники вуглеводного обміну взаємозв'язані з продуктивністю корів і періодом лактації. У венозній крові високопродуктивних корів встановлено більш низький рівень глюкози і молочної кислоти.

Максимальний рівень глюкози встановлено на третьому і п'ятому місяцях лактації. Вміст молочної кислоти на протязі лактації суттєво не змінюється.

Таблиця 3.10.

Вміст фракцій глобулінів у сироватці крові в залежності від віку і продуктивності корів чорно-рябої худоби західного регіону України (М±m, г %) (В.С.

Федорович, Є.І. Федорович, 1999)

**- Різниця статистичне вірогідна.

Відомо, що одним із шляхів транспортування енергії в організмі тварин є утворення і розпад глюкози. Тому за її кількістю роблять висновки про енергозабезпеченість тканин (А.П. Жорницький, 1989). Прийнято вважати, що концентрація глюкози в крові здорових корів складає 40-60 мг/100мл (2,22-3,33 ммоль/л) (А.М. Смирнов та ін., 1981).

Виявлено, що при однакових умовах годівлі, утримання, тренінгу і випробувань спостерігається статистично вірогідна різниця у вмісті глюкози в сироватці крові коней різного класу жвавості (таблиця 3.12). Вміст глюкози в крові коней зростає із зниженням їх жвавості. Із зниженням жвавості тварин спостерігається також зростання вмісту ліпідів у

95

крові та зменшення вмісту тригліцеридів (таблиця 3.13). Найбільшу кількість як загального, так і вільного холестерину в крові мали те ж коні найнижчої жвавості. Така тенденція пояснюється тим, що ліпіди є одним із головних джерел енергії, які коні високого класу жвавості краще реалізують.

Таблиця 3.11.

Вміст глюкози, молочної та піровиноградної кислот у венозній крові в залежності від віку та продуктивності корів чорно-рябої худоби західного регіону України, ммоль/л (М±m) (В.С. Федорович, Є.І. Федорович, 1999)

** - Різниця статистичне вірогідна, цукор крові на синтез компонентів молока і на утворення енергії.

96

Таблиця 3.12.

Вміст глюкози в сироватці крові російських рисаків різного класу жвавості (Б.М. Гопка, Й.З. Сірацький, В.Є. Скоцик, С.А. Осадчий, Д.Б. Гопка, 1997)

Таблиця 3.13.

Вміст загальних ліпідів, тригліцеридів та холестерину у сироватці крові коней різного класу жвавості (В.Є. Скоцик, 1998)

В.І. Волгін (1972) встановив, що в крові високожирномолочних корів утримується більше попередників молочного жиру — ліпідів і оцтової кислоти (таблиця 3.14).

Таблиця 3.14.

Біохімічний склад крові середнє- і високо-жирномолочних корів (в середньому за лактацію) (В.І. Волгін. 1972)

97

Дослідженнями Л.Андре, Г.А.Бондаренко, Р.П. Жебенко, Є.К. Меркур'євої та багатьох інших також була встановлена кореляція між рівнем ліпідів в крові та жирномолочністю, що дозволило використати цей тест для раннього прогнозування жирномолочності корів.

Активність гормональної системи гіпофіз-кора надниркової залози в значній мірі успадковується нащадками і тісно пов'язана з напрямом та величиною продуктивності тварин. Дослідженнями багатьох авторів встановлена корелятивна залежність між функціональною активністю щитовидної залози і деякими біохімічними показниками крові у великої рогатої худоби. Гормони щитовидної залози, які поступають в кров, з'єднуються з білками сироватки крові і утворюють зв'язаний з білками йод, концентрація якого характеризує діяльність щитовидної залози. Зв'язаний з білками йод є показником рівня надоїв та жирномолочності корів. Його більше в крові молочних корів, ніж в крові корів м'ясних порід. З підвищенням активності щитовидної залози збільшується відносна інтенсивність газообміну, а також вміст в крові летких жирних кислот і фосфоліпідів. Таким чином, наведені дані свідчать про те, що морфологічний і біохімічний склад крові може бути показником типу конституції тварин, функціонального стану організму, його можливостей у визначенні тієї чи іншої продуктивності.

3.5. Поліморфізм білків крові та його значення в оцінюванні походження та племінної цінності тварин

У наш час велику увагу приділяють проблемам зоотехнічної імуногенетиці і біохімічній генетиці, вивченню груп крові, поліморфізму білків і ферментів крові, молока сільськогосподарських тварин.

Відмінності за групами крові залежать від наявності або відсутності еритроцитарних антигенних або, як їх називають по іншому, кров'яних, факторів. Антигенні фактори містяться на поверхні еритроцитів і являють собою білкові сполуки або сполуки полісахаридів, які обумовлюють утворення антитіл. Кожний антиген має своє специфічне антитіло, з яким він взаємодіє.

Розрізняють антитіла натуральні, які містять у сироватці крові упродовж всього життя без впливу антигену і антитіла, і які з'являються штучно під впливом антигену при імунізації тварин. Виявляються еритроцитарні антигени за допомогою спеціально отриманих імунних моноспецифічних сироваток. Кожний антиген обумовлений одним геном і успадковується за простою менделєєвською схемою. За принципом імунобіологічних властивостей крові, розробленому первинно медичними працівниками, були відкриті і групи крові у тварин.

Групи крові, у основі яких лежать індивідуальні особливості антигенних властивостей еритроцитів, спадково обумовлені і не змінюються упродовж всього життя тварини. Успадковуються вони поодиноко або комплексно і тому можуть слугувати зручною генетичною моделлю у вирішенні багатьох теоретичних і практичних питань селекції, тому що більша кількість відомих алельних кров'яних факторів унаслідується за типом кодомінування. Частина антигенних факторів успадковується незалежно один від одного, а частина - за типом множинного алелізму.

Вивчення генетичного поліморфізму за групами крові сільськогосподарських тварин дає можливість аналізувати генетичну структуру популяції; виявляти рівень гетерогенності і характер змін, які відбуваються у ній у наслідок племінної роботи, дозволяє удосконалювати розведення за лініями, використовуючи генетичні маркери.

Генетичною системою груп крові Стормонт називають таку систему, яка обумовлюється алелями одного локусу. В 12 генетичних системах груп крові великої рогатої худоби, відкритих з 1940 по 1970 роки, розрізняють біля 100 факторів крові, які визначають 369 феногруп і можуть складати біля двох трильйонів різних сполучень - серологічних типів. Групи антигенів (інколи один антиген), які є фенотипічним

98

вираженням сукупності окремих генів одного локусу, Стормонт назвав феногрупами.

До початку 60-их років було приблизно 100 реагентів для визначення різних антигенів і не менше 12 генетичних систем крові великої рогатої худоби.

Відкриття і початок вивчення групи крові у свиней відносяться до 1913 року, коли було виявлено, що еритроцити одних особин можуть аглютинироватися при контакті з сироваткою деяких інших особин. Кампфер в 1932 році констатував наявність у еритроцитах свиней не одного, а двох факторів (А і В) і двох співвідносних аглютинінів у сироватці.

Індивідуальні відмінності за еритроцитами антигенам у курей були виявлені у 1924 року Ландштейнером і Міллером і у 1940 році Брайлсом. У 1935 році за допомогою натуральних антитіл були визначені 6 антигенів у крові коней.

Для генетичної характеристики породи найбільш важливе значення мають алелі, які контролюють групи крові. Алелі простих систем групи крові відрізняються невеликим різновидом і у аналізі генетичної структури породи мають другорядне значення. Було виявлено (Фергюсон, Ірвін, Стормонт, Матоушек, Сороковий, Безенко, Тихонов та інші) біля 100 антигенних факторів крові у великої рогатої худоби і 40 - у свиней.

Набір антигенів у межах групи крові може сильно варіювати. У зв'язку з цим розрізняють ряд типів крові, котрі практично не повторюються. Саме тому групи крові слугують такою ж індивідуальною ознакою тварини, як і відбиток пальця у людини. Нащадки завжди наслідують тільки ті фактори крові, які були у їх батьків. Ця закономірність зараз широко використовується при певних походженнях (батьківства) племінних тварин, встановленні однояйцевості і фрімартінізму двоїн. Встановлено підвищення удоїв у корів симентальської, костромської і рябої латвійської порід, гомозиготних за рядом В алелей групи крові; у коров ярославської породи такий зв'язок встановлений із типом трансферину AD. У останні роки розширилось коло ознак, що досліджувалися і видів тварин, створені нові методи експериментування, виявлені нові форми антигенів, білків, ферментів, що дозволило приступити до вивчення поліморфізму, первинної структури і функціональних особливостей окремих білків і ферментів, які визначають у значній мірі обмін речовин. У тварин різних видів при дослідженні білків сироватки крові виявлені спадкові відмінності за в-глобуліном. Вони називаються трансферинами і призначені для зв'язування і переносу з кров'ю іонів заліза.

Проведеними багаточисленними дослідженнями великої рогатої худоби (Меркур'сва, Скрипченко, Слепченко, Жебровський), свиней (Павличенко), птиці (Повік, Мойсеева), направлені на виявлення особливостей структури популяції за поліморфними признаками, а також на встановлення залежності між генотипічним станом тварин і їх продуктивними показниками відтворення. Вивчення поліморфізму антигенів еритроцитів, білків і ферментів тканин у коней, яке ведуть учені багатьох країн, дало можливість встановити біля 30 груп крові. Антигени еритроцитів і окремих білків використовуються для визначення походження, оцінки генофонду окремих порід, а також для обліку цих показників при підборі пар. Саме таким чином, відкриття великого внутрішньовидового поліморфізму у тварин за групами крові дало у руки людини попий високоефективний засіб контролю за всією племінною роботою. Імунобіологічні особливості різних груп крові почали використовувати при підборі пар для передбачення результатів спарювання тварин. А.Я.Малаховський, вивчаючи якість потомства у коней у зв'язку з імунологічною сумісністю крові батьків, встановив, що жвавіше потомство отримують від тварин з несумісною за реакцією аглютинацію кров'ю. Він запропонував при підборі великої рогатої худоби керуватися титром полівалентної сироватки, яка реагує з еритроцитами батьків. Якщо різниця у титрі сироватки з еритроцитами бугая і корови більше двох, сумісність генотипів добра.

Велике науково-практичне зацікавлення до проблеми поліморфізму біологічних структур сільськогосподарських тварин призвів до того, що створено Міжнародне товариство з вивчення груп крові тварин, на яке покладений ряд важливих функцій з

99

порівняльної оцінки якості реагентів окремих видів тварин відповідної міжнародної класифікації, комплектування банку моноспецифічних сироваток крові і варіантних типів білків крові і молока, координація досліджень з імуногенетичними та іншими питаннями. Накопичено значну кількість даних, які показують, що гетерогенний підбір за певними генетичними системами антигенних факторів веде до гетерозису. Фірма "Тонбер" у Англії і фірма "Хай-Лайн" у США практикують маркіровану лінію за антигенним фактором. У Англії у результаті селекції за імунобіологічними показниками упродовж п'яти років яйценосність курей-підвищилась на 28 яєць на рік, затрати корму зменшились на 16%, а загибель знизилась на 30%.

Лі т е р а т у р а.

1.Горбатенко І.Ю. Біологія продуктивності сільськогосподарських тварин. Навчальний посібник / І.Ю. Горбатенко, М.І. Гиль.- Миколаїв, 2008.- 218 с.

2.Інтер'єр сільськогосподарських тварин: Навч.посібник / Й.З. Сірацький, Б.М. Гопка, Є.І. Федорович та ін.; — К.:Вища освіта, 2009. — 280 с.

100