CC BY
13
УДК 636.2.082.2:591.111.05 DOI 10.52231/2225-4269_2021_3_85
Ферментный профиль сыворотки крови у клинически здорового молочного скота
как признак селекции
Кудрин Александр Григорьевич, доктор биологических наук, профессор кафедры зоотехнии и биологии
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Ключевые слова: коровы, телки, порода, сыворотка крови, массовые исследования, ключевые ферменты, изменчивость, селекция.
Аннотация. В ходе исследований в ведущих племзаводах Вологодской области, специализирующихся на разведении высокопродуктивного молочного скота голштинской, черно-пестрой и айрширской пород, проведены массовые исследования сыворотки крови на концентрацию ключевых ферментов у коров и телок. Установлены межпородные и возрастные различия, а также взаимосвязь между изучаемыми ферментами.
Основой селекционно-племенной работы с молочным скотом является отбор по комплексу признаков. Эффект селекции при этом зависит от количества хозяйственно-полезных признаков. Чем больше учитывается признаков молочного скота, тем он будет менее эффективным.
Исследования, проведенные на высокопродуктивных животных голштинской, черно-пестрой, а также айрширской пород, показывают, что чем больше учитывается интерьерных биохимических показателей животных, тем он более эффективный. При этом необходимо знать биологическую природу высокой продуктивности.
Интерьер - это совокупность морфо-биохимических особенностей организма [1]. Особенно актуально проведение интерьерных исследований при прогнозе продуктивности животных на ранних этапах онтогенетического развития [2-8]. На связь ключевых ферментов крови указывают результаты целого ряда исследований [9-17]. При
этом расчеты показывают, что в племенном скотоводстве значительно повышается экономическая эффективность [18].
Интерьерно-биохимические качества молочного скота с учетом ферментов сыворотки крови тесно связаны как с фенотипом, так и генотипом.
Известно, что биохимическая адаптация молочного скота закодирована в его наследственности, генах, генетический потенциал разводимых животных, возможно, включая концентрацию ферментов сыворотки крови, связан как с продуктивными, так и племенными качествами животных [19, 20].
Материал и методы
Исследования проводились в 4-х ведущих племзаводах Вологодской области, специализирующихся на разведении чистопородного крупного рогатого скота голштинской, черно-пестрой и айрширской пород - ЗАО «Племзавод Заря» Грязовецкого района, племзавод-колхоз «Родина», ОАО «Заря» и СХПК «Племзавод Майский» Вологодского района.
Животные, предназначенные для исследований, отбирались с учетом сезона года, породности, возраста, стадии лактации и стельности. Общее количество животных с учетом 4-х хозяйств и 2-х сезонов года составило 2684 головы.
Забор крови, как правило, осуществлялся в утренние часы из яремной вены, в последующем отделялась сыворотка, которая исследовалась на уровень концентрации ключевых ферментов обмена веществ при использовании современных методов анализа [9, 11]. Определение активности аланин- и аспартатаминотрансферазы (АЛТ, АСТ) в сыворотке крови проводили по методике Умбрайта - Пасхиной.
Анализ концентрации щелочной фосфатазы осуществлялся по методу Боданского, который основан на ферментативном гидролизе b-глицерофосфата с освобождением неорганического фосфора, устанавливаемого колориметрически. Определение амилазы сыворотки в крови осуществлялось по методике Каравея.
Результаты исследований Наиболее высокий уровень трансаминаз, как свидетельствуют данные таблицы 1, характерен для коров голштинской породы племзавода «Заря». При аналогичном фоне молочной продуктивности в племзаводах «Заря» и «Родина» (5,5-6 тысяч кг молока за 305 суток лактации) показатели АЛТ у голштинов выше на 2 и.ед./л, чем у чёрно-пёстрого скота (Р>0,999).
По уровню АСТ разность соответственно составляет 5 и.ед./л при уровне вероятности по Стьюденту Р>0,999. В то же время у животных чёрно-пёстрой породы при спаде продуктивности до 3300 кг
в племзаводе «Майский» по сравнению с ГПЗ «Молочное» уровень АЛТ снижается на 5 и.ед./л при Р>0,999, а АСТ соответственно на 10 и.ед./л при Р>0,999.
В племзаводе «Майский», где разводится одновременно две породы в одинаковых условиях, айрширский скот превосходит чёрно-пёстрый по уровню фермента АЛТ на 1 и.ед./л при Р>0,95, с учетом же фермента АСТ разность составляет 5 и.ед./л при Р>0,999.
Что касается фермента щелочной фосфатазы, то наивысший ее показатель отмечается у самого жирномолочного айрширского скота племзавода «Майский», по сравнению с чёрно-пёстрой породой этого хозяйства он был выше на 29,5% или на 23 ед./л при Р>0,999. Голштинский скот уступает чёрно-пёстрому по уровню щелочной фосфатазы на 6 ед./л при Р>0,99. При снижении продуктивности за 305 суток лактации у чёрно-пёстрого скота ГПЗ «Молочное» на 970 кг по сравнению с племзаводом «Родина» показатель щелочной фосфатазы снизился на 11 ед./л при Р>0,999.
По уровню амилазы сыворотки крови голштинский скот достоверно превосходит чёрно-пёстрый при аналогичной продуктивности на 7 г/л при Р>0,999, а айрширский скот племзавода «Майский» превосходит чёрно-пёстрых животных по активности фермента амилазы на 20,6% при Р>0,99.
Следует отметить, что в результате проведенного корреляционного анализа (табл. 2) установлена высокая и достоверная взаимосвязь между уровнем АЛТ и АСТ в пределах +0,5...+0,8 при Р>0,999; в то время как корреляция с другими ферментами сыворотки крови носит криволинейный характер.
Для того, чтобы успешно прогнозировать продуктивность по метаболитам крови у животных в молодом возрасте, очень важно знать изменение этих показателей у молодняка под влиянием возрастного фактора.
В племзаводе «Майский» для изучения влияния возраста на биохимический статус сыворотки крови в осенний период взята кровь одновременно у всех имеющихся в хозяйстве на данный момент телок айрширской и чёрно-пёстрой пород. При этом все животные были разделены на 3 возрастные группы: 1-я - 3-6 мес., 2-я - 6-12 и 3-я -12-18 мес. По живой массе молодняк отвечает требованиям стандарта породы. Результаты исследований представлены в таблицах 3, 4.
Анализ полученных данных показывает, что максимальный уровень изучаемых ферментов как у чёрно-пёстрого, так и у айрширского скота в основном отмечается во второй возрастной период (от 6 до 12-ти мес.) при Р>0,95...0,999. Это связано с интенсивным наращиванием
мышечной ткани у животных.
В то же время концентрация фермента щелочной фосфатазы у животных айрширской породы достигает своего наивысшего значения только в возрасте 12-18 мес., повышаясь в этот период в 1,3 раза при Р>0,999 по сравнению с предыдущим этапом развития животных.
Коэффициенты изменчивости показателей изучаемых ферментов у животных айрширской породы в основном за исключением щелочной фосфатазы превосходят аналогичные показатели у чёрно-пёстрого скота, это свидетельствует о большей эффективности селекции по метаболическому профилю крови у айрширской породы.
Анализ полученных данных показывает, что максимальный уровень изучаемых ферментов как у чёрно-пёстрого, так и у айрширского скота в основном отмечается во второй возрастной период (от 6 до 12-ти мес.) при Р>0,95...0,999. Это связано с интенсивным наращиванием мышечной ткани у животных.
Таблица 1 - Показатели изменчивости изучаемых ферментов крови у коров.
Племзавод Заря Родина Молочное Майский
Порода Голштин ская Чёрно-пёстрая Чёрно-пёстрая Айр-ширская Чёрно-пёстрая
АЛТ, и. ед./л, lim 3-66 6-78 3-83 8-49 10-37
X±m 28±0,4 26±0,3 26±0,5 22±0,5 21,±0,5
С, % 40 36 44 37 26
АСТ, и. ед./л, lim 17-122 11-160 17-131 19-98 23-78
X±m 62±0,8 57±0,7 59±1,0 54±0,9 49±1,0
С, % 33 33 35 25 24
Фосфатаза щелочная, ед./л, lim 2-364 25-168 6-384 3-371, 4-252
X±m 85±1,9 91±1,0 80±2,3 101±3,6 78,0±3,6
С, % 57 29 61 54 55
Амилаза, г/л, lim 6-144 6-112 6-191 6-114 6-114
X±m 34±1,1 27±0,6 41±1,5 41±1,4 34±1,6
С, % 82 63 77 53 57
Таблица 2 - Взаимосвязь между ферментами сыворотки крови.
Коли Корреляция между ферментами, г±т
Плем завод Порода чество коров АЛТ -АСТ АЛТ, АСТ -фосфатаза щелочная Амилаза -остальные ферменты
ЗАО "Заря" голш тинская 616 + 0,8*** +0,1** -0,12-0,13
Племзавод- колхоз «Родина» чёрно-пёстрая 704 + 0,8*** + 0,2*** -0,10**--0,40***
ОАО «Заря» чёрно-пёстрая 445 + 0,8*** -0,2***--0,3*** -0,27**-+ 0,03
СХПК «Плем завод Майский» айршир-ская 227 + 0,6*** + 0,08-+ 0,1 -0,02-0,20**
СХПК «Плем завод Майский» чёрно-пёстрая 139 + 0,5*** -0,01-+ 0,02 -0,20* -+ 0,27**
* Р> 0, 95; ** Р > 0,99; *** Р > 0,999.
Таблица 3 - Уровень ферментов сыворотки крови у телокайрширской породы.
Параметр Возрастная группа
Показатель I II III
п 47 75 69
" Х±т 5±0,1 9±0,2 16±0,3
Возраст, мес Lim 3-6 7-12 13-20
C„, % 19 20 14
" Х±т 19±0,4 24±0,6 23±0,8
АЛТ, и.ед./л Lim 14-26 11-38 11-45
C„, % 15 22 28
" Х±т 44±0,7 51±1,2 50±1,2
АСТ, и.ед./л Lim 27-55 21-73 23-77
C„, % 11 20 19
Щелочная фосфатаза, ед./л " Х±т 67±4,0 68±3,7 90±5,4
Lim 20-117 11-162 11-211
C„, % 40 47 49
" Х±т 35±3,7 37±2,7 28±2,2
Амилаза, г/л Lim 6-88 6-90 4-74
Cv, % 73 63 66
Таблица 4 — Динамика ферментов сыворотки крови у телок чёрно-пёстрой породы
Параметр Возрастная группа
Показатель I II III
n 45 34 34
" X±m 5±0,4 10±0,3 16±0,4
Возраст, мес Lim 3-7 7-12 12-19
C, % 60 17 19
" X±m 20±0,4 22±0,7 23±0,9
АЛТ, и. ед./л Lim 14-26 14-40 14-43
C, % 15 18 23
" X±m 46±0,8 49±1,4 48±1,5
АСТ, и. ед./л Lim 30-55 34-73 30-73
C, % 11 17 18
Щелочная фосфатаза, ед./л " X±m 64±4,2 91±10,5 85±7,0
Lim 15-124 18-279 28-213
C, % 44 67 49
" X±m 35±2,9 45±4,4 33±3,7
Амилаза, г/л Lim 6-88 6-95 6-114
C, % 55 62 64
В то же время концентрация фермента щелочной фосфатазы у животных айрширской породы достигает своего наивысшего значения только в возрасте 12-18 мес., повышаясь в этот период в 1,3 раза при Р>0,999 по сравнению с предыдущим этапом развития животных.
Таким образом, в результате массовых исследований установлены возрастные и межпородные различия в концентрации ферментов сыворотки крови крупного рогатого скота голштинской, черно-пестрой и айрширской пород, которые могут быть использованы в клинической биохимии и при прогнозировании молочной продуктивности при организации селекционно-племенной работы.
Литература:
1. Эйдригевич, Е.В. Интерьер сельскохозяйственных животных / Е.В Эйдригевич, В.В. Раевская. - М.: Колос, 1978. - 254 с.
2. Волгин, В.И. Прогнозирование молочной продуктивности крупного рогатого скота по биохимическим показателям крови / В.И. Волгин, А.С. Бибикова // Использование интерьерных показателей в селекционно-племенной работе. - Л., 1982. - С. 23-24.
3. Волохов, И.М. Прогнозирование молочной продуктивности в раннем возрасте / И.М. Волохов, О.В. Пащенко // Новое в технологии производства и переработки продукции животноводства. - Волгоград, 1996.- С. 57-58.
4. Заидов, Ф.А. Прогнозирование продуктивности крупного рогатого скота по активности ферментов переаминирования в крови / Ф.А. Заидов, М.Н. Аберкулов, Р.А. Заидов // Тр. Узбекского НИИ животноводства. - Вып. 43. - Ташкент, 1986. - С. 62-65.
5. Козлова, А.Е. Ферментные тесты и прогнозирование продуктивности у молодняка крупного рогатого скота / А.Е. Козлова // Кормление и разведение сельскохозяйственных животных. - Саранск,
1985.- С. 151-154.
6. Кудрин, А.Г. Интерьерное прогнозирование молочной продуктивности коров / А.Г. Кудрин. - Вологда ; Молочное: ИЦ ВГМХА.
- 2013. - 125 с.
7. Кудрин, А.Г., Ферменты крови и прогнозирование продуктивности молочного скота / А.Г. Кудрин. - Мичуринск: Изд-во Мичуринского гос. аграр. ун-та, 2006. - 142 с.
8. Переверзев, Д.Б. Аминотрансферазное тестирование в скотоводстве / Д.Б. Переверзев // Вестник с.-х. науки. - 1980. - №4. -С. 125-127.
9. Богачева, И.Н. Связь активности сывороточных аминотрансфераз с показателями роста бычков чёрно-пёстрой породы / И.Н. Богачева, А.М. Монастырев // Актуальные проблемы ветеринарной медицины, животноводства, обществознания и подготовки кадров на Южном Урале. - Челябинск, 1996. - С. 86-88.
10. Елецкая, Ж.Я. Связь ферментов сыворотки крови коров с молочной продуктивностью / Ж.Я. Елецкая // Генетика и селекция животных на Дону. - Ростов н/Д, 1987. - С. 30-33.
11. Связь биохимических показателей крови с продуктивностью крупного рогатого скота / Г.Т. Ли, Д.Р. Халиков, М.А. Шамсиев и др. // Тез. докл. IV конф. биохимиков республик Средней Азии и Казахстана.
- Ашхабад, 1986. - С. 179-180.
12. Нестеренко, П.И. Эффективность селекции чёрно-пёстрого скота по ферментным тестам: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук: 06.02.01 / П.И. Нестеренко - Дубровицы, Моск. обл., 1980. - 15 с.
13. Размаев, И.И. Исследование взаимосвязи продуктивности крупного рогатого скота с активностью ферментов переаминирования в сыворотке крови / И.И. Размаев, А.Г. Авизов // Доклады ВАСХНИЛ. -
1986. - №4. - С. 31-33.
14. Тютюнников, А.В. Активность ферментов аспартат и
аланинаминотрансферазного локусов в связи с молочностью и жирномолочностью коров / А.В. Тютюнников // Науч. тр. Калужского филиала Моск. с.-х. акад. им. К.А.Тимирязева. - Калуга, 1993. - Вып. 1. - С. 114-119.
15. Bulla J., Cubula M., Savrasova E. Aktivitaenzymovakoncetracia metabolitovvkrvidojnicslovenskehostrakatehoaayrshirskehoplemena. Ved. PraceVysk. UstavuZivocisnej V yroby c Nitre. 1984. 21. 117.124p.
16. Hristov S., Vufnli Marianna, TodorovicMiriJa. Stage effects of gestation, partus and housing system on serum aspartate aminotransferase activities in Holstein- Friesian heifers and cows. Acta vet. 1995. 45, no.5-6, pp. 293-298.
17. Tripathi V.B., Studies S.S. On transaminases and phosphatases in semen plasma of jersey and crossbred bulls. Indian veter. Journal. 1987. 64. 12. pp. 1053-1056.
18. Жебровский, Л.С. Селекция животных / Л.С. Жебровский. -СПб.: Лань, 2002. - 256 с.
19. Камышников, В.С. Карманный справочник врача по лабораторной диагностике / В.С. Камышников. - 8 изд. М.: Изд-во Медпресс-информ, 2014. - 400 с.
20. Колб, В.Г. Справочник по клинической химии / В.Г. Колб, В.С. Камышников. - Минск: Беларусь, 1982.
References:
1. Eydrigevich E.V., Rayevskaya V.V. Inter'yersel'skokhozyaystvennyk h zhivotnykh[Interior of farm animals]. Moscow, Kolos-Publ., 1978. 254 p.
2 . Volgin V.I., Bibikova A.S. Forecasting of dairy productivity in cattle by biochemical blood parameters. Ispol'zovaniyeinter'yernykhpokazatel ey v selektsionno-plemennoy rabote[Use of interior indicators in breeding work], Leningrad, 1982, pp. 23 - 24. (In Russian)
3. Volokhov I.M., Pashchenko O.V. Forecasting of milk productivity at an early age. Novoye v tekhnologiiproizvodstva i pererabotkiproduktsii zhivotnovodstva[New in the technology of production and processing of livestock products], Volgograd, 1996, pp. 57- 58. (In Russian)
4. Zaidov F.A., Aberkulov M.N., Zaidov R.A. Forecasting the productivity of cattle by the activity of transamination enzymes in blood. Trudy Uzbekskogo NII zhivotnovodstva[Proc. of Uzbek Research Institute of Animal Husbandry], 1986, I. 43, pp. 62 - 65. (In Russian)
5. Kozlova A.E. Enzyme tests and prediction of productivity in young cattle. Kormleniye i razvedeniyesel'skokhozyaystvennykhzhivotnykh[Feedi ng and breeding of farm animals], 1985, pp. 151 - 154. (In Russian)
6. Kudrin A.G. Inter'yernoyeprognozirovaniyemolochnoyproduktivno sti korov[Interior forecasting of cow's productivity]. Vologda-Molochnoye, ITS VGMKHA-Publ., 2013. 125 p.
7. Kudrin A.G. Fermentykrovi i prognozirovaniyeproduktivnostimoloch nogo skota[Blood enzymes and forecasting the productivity of dairy cattle]. Michurinsk, Izd-vo Michurinskogo gos. agrar. un-ta-Publ., 2006. 142 p.
8. Pereverzev D.B. Aminotransferase testing in cattle breeding. Vestnik s.-kh.nNauki[Bulletin of agricultural Science], 1980, no.4, pp. 125-127. (In Russian)
9. Bogacheva I.N., Monastyrev A.M. The relationship of serum aminotransferase activity with the growth rates of black-and-white bulls. Aktual'nyyeproblemy veterinarnoymeditsiny, zhivotnovodstva, obshchestvoznaniya i podgotovkikadrov na Yuzhnom Urale[Actual problems of veterinary medicine, animal husbandry, social studies and personnel training in the Southern Urals],Chelyabinsk, 1996, pp. 86 - 88. (In Russian)
10. Eletskaya Zh.Ya. The connection of enzymes of bovine blood serum with milk productivity. Genetika i selektsiyazhivotnykh na Donu[Genetics and breeding of animals on the Don], Rostov on Don, 1987, pp. 30 -33. (In Russian)
11. Li G.T, Khalikov D.R., Shamsiyev M.A. The relationship of biochemical blood parameters with the productivity of cattle. Trudy IVkonf.biokhimikovrespublik Sredney Azii i Kazakhstana[Proc. of the 4-th biochemists conf. of the republics in Central Asia and Kazakhstan], Ashkhabad, 1986, pp. 179-180.
12. Nesterenko P.I. Effektivnost'selektsiicherno-pestrogoskota po fermentnym testam. Cand. Diss. [Efficiency of black-and-white cattle breeding by enzyme tests. Cand. Diss.]. Dubrovitsy, 1980. 15 p.
13. Razmayev I.I., Avizov A.G. Study of cattle productivity and the activity of transamination enzymes in serum. TrudyVASKHNIL[Proc. of VASKHNIL], 1986, no.4, pp. 31-33. (In Russian)
14. Tyutyunnikov A.V. Activity of enzymes aspartate and alaninaminotransferase loci in connection with milk and innovationto cows. Nauch.trudy Kaluzhskogo filialaMosk.s.-kh.akad.im. K.A.Timiryazeva[Proc. of Moscow agricultural Academy named after K. A. Timiryazev. Kaluga branch], Kaluga, 1993, I. 1, pp. 114-119. (In Russian)
15. Bulla J., Cubula M., Savrasova E. Aktivitaenzymovakoncetracia metabolitovvkrvidojnicslovenskehostrakatehoaayrshirskehoplemena. Ved. PraceVysk. UstavuZivocisnej V yroby c Nitre. 1984. 21. 117.124p.
16. Hristov S., Vufnli Marianna, TodorovicMiriJa. Stage effects of gestation, partus and housing system on serum aspartate aminotransferase activities in Holstein- Friesian heifers and cows. Acta vet. 1995. 45, no.5-6,
pp. 293-298.
17. Tripathi V.B., Studies S.S. On transaminases and phosphatases in semen plasma of jersey and crossbred bulls. Indian veter. Journal. 1987. 64. 12. pp. 1053 - 1056.
18. Zhebrovskiy L. S. Selektsiya zhivotnykh[Animal breeding], Sankt-Petersburg, Lan'-Publ., 2002. 256 p.
19. Kamyshnikov V.S.Karmannyyspravochnikvracha po laboratornoydiagnostike [Pocket doctor's guide to laboratory diagnostics], Mosccow, Izd-vo Medpress-inform-Publ., 2014. 400 p.
20. Kolb V.G., Kamyshnikov V.S. Spravochnik po klinicheskoykhimii[Handbook of clinical chemistry], Minsk, «Belarus'»-Publ., 1982.
Blood serum enzymes in clinically healthy cattle as a sign
of breeding
Kudrin Aleksandr Grigor'yevich, Doctor of Biological Sciences, Professor of Animal Science and Biology Department
e-mail: [email protected]
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Vologda State Dairy Academy named after N.V. Vereshchagin»
Keywords: cows, heifers, breed, blood serum, mass studies, key enzymes, variability, selection.
Abstract: In the course of research at the leading breeding farms of the Vologda region specializing in the breeding of highly productive dairy cattle of Holstein, black-and-white and Ayrshire breeds, mass studies of blood serum for the concentration of key enzymes in cows and heifers were carried out. Interbreed and age differences were established, as well as the relationship between the studied enzymes.
