CC BY
17Вестник РГАТУ, Том 13, №2, 2021 &-
E.Vologzhanina, J.Lomova, N. Kryuchkova//E3S Web of Conferences: International Scientific and Practical Conference «Development of the Agro-lndustrial Complex in the Context of Robotization and Digitalization of Production in Russia and Abroad».-2020.- Vol. 222.-02013. -URL: D0l:10.1051/e3sconf/202022202013 19. Kuldasheva, F.H. Fiziko-himicheskie pokazateli medov Tashkentskoj oblasti / F.H.Kuldasheva, O.S.Turaev//Pchelovodstvo. - 2021. - № 1. - S. 62-63. - URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44680663
УДК 636.2:636.082.11 DOI 10.36508/RSATU.2021.50.2.007
ВЛИЯНИЕ ПОЛИМОРФНЫХ ГЕНОВ НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЯСНОЙ ПРОДУКЦИИ
ТЮЛЕБАЕВ Саясат Джакслыкович, д-р с.-х. наук, профессор, зав. отделом разведения мясного скота, [email protected]
КАДЫШЕВА Марват Дусангалиевна, канд. с.-х. наук, ст. научн. сотрудник отдела разведения мясного скота,[email protected]
ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
Проблема и цель. Целью данной работы являлось генотипирование животных по генам CAST и CAPN1 c выявлением частот генотипов и аллелей, а также тестирование продукции этих животных, выраженное в оценке выдержанного в течение 8 суток мяса, на показатели, составляющие нежность, сочность, органолептическую оценку вкуса.
Методология. Объектом исследований являлись бычки кроссов брединского мясного типа симмен-талов, полученные от использования выдающихся быков-производителей канадских мясных сим-менталов на отечественных матках различных линий. Для осуществления полимеразной цепной реакции (ПЦР) по тиражированию участка генома, составляющего ген CAPN1316 и ген CAST2857, использовались праймеры, найденные в открытой печати и синтезированные в фирме «Синтол». Проводилась оценка мяса на нежность (сопротивление усилию на разрез прибором Уорнера-Брат-цлера + органолептическая оценка варёного и жареного мяса), сочность (p/h, с использованием прокалывающего электрода LoT406-M6-DXK-S7/25 + влагоудерживающая способность). Результаты. В результате показатели мяса бычков, имеющих сочетание генотипов TT* по CAST и СС* по CAPN1, имели превосходство над средними показателями общей выборки (P< 0,001); а также над имеющей наибольшее распространение в выборке группой животных с желательным генотипом СС по гену CAPN1 на 1,22 балла или 15,4 % (P< 0,01) по нежности; на 1,44 балла или 18,2 % (P< 0,05) по сочности; на 1,56 балла или 19,2 % (P< 0,001) по вкусу. Заключение. Таким образом, исследования подтвердили влияние полиморфного состояния гомозиготы СС гена CAPN1 само по себе, а также генов CAST и CAPN1 на нежность говядины в той её части, когда сочетание генотипов ТТ в гене CAST и СС в гене CAPN1 даёт положительный эффект по нежности говядины, вероятно связанный с активизацией деятельности ц-кальпаина в связи с ослаблением влияния кальпастатина как ингибитора на ц-кальпаин.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, симменталы, генотип, частота аллелей, ген, качество говядины, кальпаин, кальпастатин, сенсорная чувствительность
Введение
Россия по территории является первой в мире, занимая 1/6 часть суши планеты. Огромные площади пастбищных земель - потенциал для производства мяса. В то же время собственное производство говядины составляет всего 1,7-1,9 млн тонн, то есть в 2,5 раза меньше необходимого [1,2]. При этом говядина традиционно является предпочтительнее других видов мяса для российского обывателя, для подавляющего большинства народов России. Но самым главным преимуществом крупного рогатого скота является то, что производство высококачественного красного
мяса, особенно у мясных пород, осуществляется с минимальными, по сравнению с птицеводством и свиноводством, затратами стратегически важных в питании человека зерновых культур. Разведение животных мясных пород скота в различных природно-экономических зонах РФ, их способность перерабатывать солому зерновых и другие грубые корма, помогать экологическому восстановлению залежных земель могут быть с успехом использованы для создания производственной структуры в отдалённых сельскохозяйственных районах, с созданием рабочих мест и социальной инфраструктуры, с восстановлением разрушен-
© Тюлебаев С. Д., Кадышева М. Д., 2021 г
ных хуторов, деревень и посёлков, не говоря уже о создании экспортного потенциала говядины в стране.
Это возможно только при наличии пород и типов мясного скота с высокими потенциальными показателями продуктивности и качества говядины, приспособленных к тем или иным климатическим поясам, на которые так богата Россия [3,4,5]. Вопросы создания новых селекционных достижений и совершенствования существующих на заданные качественные и количественные показатели продуктивности в последние годы смещаются в плоскость использования инновационных, фундаментальных областей знаний, которые могут значительно повысить эффективность селекции. К таким достижениям относится расшифровка генома биологических объектов [6,7], в том числе и сельскохозяйственных животных, и связанный с этим поиск ассоциации генов с хозяйственно-полезными признаками животных. Использование достижений в области молекулярной генетики при разведении мясного скота набирает темпы в разных странах мира [8,9]. Особенно это касается качества мяса, в том числе и говядины. Так, например, c 1996 года, когда впервые были представлены данные о влиянии продуктов экспрессии генов CAPN1 (^-кальпаин - активированная кальцием нейтральная протеаза) и CAST (кальпастатин -ингибитор ^-кальпаина) на показатели нежности мяса, это направление быстро развивается [10].
Постановка проблемы
В наших исследованиях на мясных симмен-талах при создании кроссов линии мы добились определённых успехов (11-15). Наилучшие результаты по абсолютным показателям роста животных, массы туши в возрасте 15 мес., общего количества съедобной мышечной массы получены от использования на матках брединского мясного типа линии Фараона семени канадского производителя Эксперт (Expert 598604) фирмы «SEMEXALLIANCE». Сочетаемость данного производителя с матками линии Фараона позволила нам предложить данный кросс для использования в производстве индустриальных партнёров. В то же время данных о вкусовых достоинствах мяса и возможности их улучшения у полученного кросса не было. Приняв во внимание установленные ассоциации нежности говядины с наличием полиморфизма по генам (OTL) - CAST и CAPN1 и учитывая противоречивые данные генотипирования разных пород [16], нами была предпринята попытка изучения качества мяса 15-месячных бычков наших кроссов. При этом, учитывая, что ^-кальпаин имеет отношение к ферментативной деградации важнейших белков, представляющих каркас миофибрилл мышечной ткани, что отражается на нежности мяса, можно предположить, что это ферментативное разрушение белков может оказывать влияние и на такие важнейшие показатели как вкус и сочность выдержанного мяса, гистологический рисунок ми-офибрилл.
Материалы и методы
В комплекс задач, включающий исследования
мясной продуктивности, интерьерных особенностей бычков входило определение качества мяса, в том числе сочности, нежности и вкуса говядины. Объектом исследований явились бычки - кросс, полученный от использования семени канадского быка-производителя Эксперт (Expert 598604) фирмы «SEMEXALLIANCE» на матках брединского мясного типа линии Фараона, принадлежащие ООО «Совместное хозяйствование Брединский». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и количество используемых образцов, согласно инструкциям и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guidefor Careand Useof Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)».
Отобранные бычки (n=84) содержались до 15-месячного возраста на рационах, предусматривающих среднесуточный прирост живой массы 1000-1200 г, состоящий из сена злаково-бобовых - 20 %, злаково-бобового зерно-сенажа - 45 % и смеси концентрированных кормов - 35 %. Перед убоем в возрасте 15 мес. у животных была взята кровь, в том числе и на генетические исследования. Для этого у каждого бычка были взяты пробы крови в вакуумные пробирки с антикоагулянтом ЭДТА. Кровь была экстренно транспортирована в генетическую лабораторию Испытательного центра ЦКП БСТ РАН (аттестат аккредитации RA.RU.21ПФ59 от 12.10.2015; www.цкп-бст.рф; http://ckp-rf.ru/ckp/77384), где немедленно из крови была выделена ДНК с использованием набора реагентов «ДНК-Экстран 1» («Синтол», Россия). Для этого в кровь добавлялись реагенты из набора и биологический субстрат подвергался лизису. В готовый лизат добавляли РНКазу А и раствор для осаждения белков, после чего смесь центрифугировали и жидкий надосадочный слой извлекался и помещался в пробирку, куда добавлялся изопро-пиловый спирт, после чего ДНК выпадал в осадок. В таком состоянии ДНК можно было замораживать до 20 °С и хранить до проведения генетических исследований. Для генотипирования использовался программируемый амплификатор АНК-32 («Синтол», Россия). Для осуществления полиме-разной цепной реакции (ПЦР) по тиражированию участка генома, составляющего ген CAPN1316 (GenBankaccession №. AF248054), использовались праймеры, найденные в открытой печати и синтезированные в фирме «Синтол»: 5'-AGCAGCCCACCATCAGAGAAA - 3' 5'- TCAGCTGGTTCGGCAGAT - 3' ПЦР в реальном времени по гену CAST в положении 2857 C/T (GenBankaccession № AF159246) проводился с использованием следующих прямого и обратного праймеров:
5'- ACATTCTCCCCACAGTGCC-3' 5'-GACAGA GTCTGCGTTTTGCTC-3' Условия проводимой реакции по температуре и времени первоначальной денатурации, денатурации, отжигу, синтезу и завершающему синтезу, а также объёму и составу используемой реакцион-
ной смеси, осуществлялись согласно инструкции производителя. Для оценки соответствия равновесию Харди-Вайнберга и для сравнения частот генотипов и аллелей использовались стандартные формулы. Частоту встречаемости генотипов определяли по формуле:
Р\ - п
где Р/ - частота встречаемости ¡-го генотипа; т - число животных, характеризующихся наличием ^го генотипа;
N - общее число животных в выборке.
Частоту аллелей анализируемых генов подсчи-
Р> ~ 2п(гоМозиготы)+П(гетеРозиготы)
гдеpi - частота встречаемости i-го аллеля; п -количество животных гомо- и гетерозигот; N - общее число животных в выборке.
Убой бычков проводился в возрасте 15 месяцев. Из правой полутуши после 24-часовой выдержки в области 9-11 ребер вырезалась проба длиннейшей мышцы спины (1 кг) longissimusthoracis ^Т) и в вакуумной упаковке помещалась в холодильную камеру на хранение при температуре 4 °С. На 8-й день проба извлекалась и проводилась оценка на нежность (сопротивление усилию на разрез
прибором Уорнера-Братцлера + органолептиче-ская оценка варёного и жареного мяса), сочность (p/h с использованием прокалывающего электрода LoT406-M6-DXK-S7/25 + влагоудерживающая способность методом измерения процента потери влаги образца после выдержки и после варки + органолептическая оценка варёного и жареного мяса) и вкус (дегустационная оценка варёного и жареного мяса). Все показатели были унифицированы под баллы по 10-балльной системе [17].
Результаты исследований.
Генотипирование по гену CAPN1 (табл. 1) показало высокую степень проявления гомозиготного генотипа СС. Среди 84 голов бычков, у которых были взяты биосубстраты в виде крови, 60 голов, что составляет 71,4 % от всего поголовья, оказались носителями гена нежности, 20 голов или 23,8 % бычков имели гетерозиготу по этому гену и лишь 4 головы (4,8 %) были гомозиготными по генотипу GG. По частотам встречаемости аллелей этого гена, аллель G составляла 0,153 а аллель С - 0,847. Высокая степень наличия аллеля С и в целом генотипа СС по гену CAPN1 предполагает, по данным многих авторов, высокую возможность степени нежности говядины.
Таблица 1 - Частота встречаемости желательных генотипов и частот аллелей гена САРЖ, в микропопуляции животных полученного кросса
Частоты n GG GC CC*
Частота встречаемости генотипа, % 84 n % n % n %
4 4,76 20 23,81 60 71,43
Частота аллелей 84 G C
0,167 0,833
Генотипирование по другому гену - CAST, который также (но не столь однозначно) связывают с нежностью говядины, ассоциируемой с гомозиготным состоянием аллеля Т, показало, что желательный генотип гена CAST в микропопуляции полученного кросса, обозначенный символом ТТ проявился, в отличие от его предшественника, не-
значительно (табл. 2). Лишь 7,1 % от их общего количества имели данный генотип, тогда как особей с гетерозиготной составляющей -15,5 % - было в два раза больше. Больше всего оказалось носителей нейтральной гомозиготы СС, связанной с экспрессией кальпастатина, а именно 65 голов бычков, что составляет 77,4 % от всей выборки.
Таблица 2 - Частота встречаемости желательных генотипов и частот аллелей гена CAST2857 в микропопуляции животных полученного кросса
Частоты n СС СТ ТТ*
Частоты встречаемости генотипа, % 84 n % n % n %
65 77.38 13 15.48 6 7.14
Частота аллелей 84 С Т
0,851 0,149
При изучении таких фенотипических признаков качества мяса как p/h и влагоудерживающая способность мяса достоверных результатов генотипи-рования не получено (данные не представлены), также не представлены результаты статистической обработки материала генотипов, имеющих в выборке менее трех животных, хотя для обозначения тенденции показаны абсолютные результаты. Подкрепление полученных результатов методами сенсорными (органолептическими) - неотъемлемая часть современных методов изучения вкусо-
вых достоинств мяса.
В таблице 3 представлены результаты объединённой балльной оценки нежности, сочности и вкуса говядины в зависимости от сочетания генотипов по генам CAST и CAPN1. Следует отметить, что в наших исследованиях желательный гомозиготный генотип TT* гена CAST не получил достоверного подтверждения по ассоциации с признаком нежности говядины, также не выявлены ассоциации с такими показателями как сочность и вкус выдержанного 8 дней мяса.
Таблица 3 - Степень ассоциации полиморфных состояний генов CAPN1 и CAST с комплексом показателей нежности, сочности и вкусовых достоинств говядины бычков полученного кросса
(n=84)
Генотип по генам Доля генотипов в выборке, % Cредний балл по качественным показателям мяса Общий средний балл
CAST CAPN1 нежность сочность вкус
CC GG 2.4 6.50 6.00 6.50 19.00
CC GC 10.7 6.11±0.31 5.78±0.22 6.00±0.24 17.89
CC CC* 64.2 8.11±0.15 7.89±0.12 8.11±0.14 24.11
CT GC 10.7 7.11±0.35 6.67±0.29 7.33±0.50 21.11
CT CC* 3.6 8.00±0.58 8.00±0.58 8.67±0.33 24.67
CT GG 1.2 7.00 5.00 6.00 18.00
TT* GG 1.2 6.00 6.00 6.00 18.00
TT* CC* 3.6 9.33±0.33 9.33±0.67 9.67±0.33 28.33
TT* GC 2.4 7.50 7.00 7.00 21.50
* - желательные генотипы по генам CAST и CAPN1
В то же время высокие показатели отмечены по всему спектру вкусовых достоинств мяса, вне зависимости от сочетаний генотипов по генам CAST и CAPN1, у животных, имеющих генотип СС по гену CAPN1. Их превосходство над другими генотипами составило: по нежности - 1,5 балла (22,5 %), сочности - 1,64 балла (25,9 %), дегустационной оценке вкуса - 1,51 балла (22,5 %) (P< 0,01). Все показатели мяса бычков, имеющих сочетание генотипов TT* по CAST и СС* по CAPN1, имели превосходство над средними показателями общей выборки по 3-му порогу достоверности (P< 0,001), а также над имеющим наибольшее распространение в выборке животных (n=54), имеющих сочетание генотипов по CAST (CC) и по CAPN1 (СС*) на 1,22 балла или 15.4 % (P< 0,01) по нежности, на 1,44 балла или 18,2 % (P< 0,05) по сочности, на 1,56 балла или 19.2 % (P< 0,001) по вкусу. Учитывая, что вкусовые достоинства мяса зависят от совокупности отдельных качеств, таких как нежность, сочность, непосредственно вкус и запах и их сочетания, существует высокая взаимозависимость этих качеств. В наших исследованиях наибольшая коррелятивная зависимость установлена между органолептической оценкой вкуса и общей суммой баллов за вкусовые достоинства (r = 0,90), сочностью и общей суммой баллов (r = 0,86), нежностью и общей суммой баллов (r = 0,76), сочностью и вкусом (r = 0,78). Несколько меньшая, но устойчивая корреляция (P< 0,01) установлена между нежностью и органолептиче-ской оценкой вкуса (r = 0,48), нежностью и сочностью (r = 0,40).
Обсуждение полученных результатов В последние годы появилось множество работ, связанных с подтверждением ассоциации полиморфных состоянии генов CAST и CAPN^ нежностью мяса различных пород крупного рогатого скота в различных зонах нашей планеты. Несмотря на наличие неоднозначных выводов, большинство работ подтверждают существование такой связи [18,19]. Мало того, появилось много работ, направ-
ленных на поиск новых ассоциаций этих генов с признаками продуктивности животных [20,21]. В этом плане результаты, полученные в наших экспериментах, согласуются с данными многих авторов.
Заключение
Наши исследования подтвердили влияние полиморфного состояния гомозиготы СС гена CAPN1 само по себе, а также генов CAST и CAPN1 на нежность говядины в той её части, когда сочетание генотипов ТТ в гене CAST и СС в гене CAPN1 даёт положительный эффект по нежности говядины, вероятно связанный с активизацией деятельности ^-кальпаина в связи с ослаблением влияния кальпастатина как ингибитора на ^-кальпаин, в результате чего ферментативное действие на миофибриллярные белки приобретает иную интенсивность, а возможно и иное проявление. Кроме того, мы результатами наших опытов показали, что это может служить причиной иной сенсорной чувствительности по вкусу приготовленных образцов, нежности и сочности мяса.
Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2021-2023 гг. ФГБНУФНЦБСТРАН (№ 0526-2021-0001
Список литературы
1. Калякина, Р.Г Линейный рост бычков казахской белоголовой породы и ее помесей с гере-фордами и особенности экстерьера/ Р.Г. Калякина, И.Р. Газеев // В сборнике: Актуальные проблемы животноводства в условиях импортозамещения. 2018. С. 243-247. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=350438732.
2. Cook R 2019 World Beef Production: Ranking Of Countries Beef market central 10 87 URL: https://www. scopus.com/search/form.uri?display=basic#basic
3.. Первый племзавод по разведению "бредин-ского мясного" типа симменталов/ Каюмов Ф.Г., Канатпаев С.М. и др // Вестник мясного скотоводства.- 2008. -Т. 1.- № 61. -С. 117-119. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=15114053
4. Косилов, В.И. Мясная продуктивность быч-
ков симментальской породы и её двух-, трёхпо-родных помесей с голштинами, немецкой пятнистой и лимузинами/ В.И. Косилов, Н.К.Комарова, С.И. Мироненко, Е.А. Никонова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 1 (33). С. 119-122. DOI: 10.37670
5. Зырянова, И.А.Эффективность скрещивания крупного рогатого скота как фактор увеличения мясной продуктивности/ И.А. Зырянова, Е.А.Никонова, Р.Г. Калякина// В сборнике: Устойчивое развитие территорий: теория и практика. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции. 2018. С. 56-58. URL: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=36851078
6. Terletsky V P, Tyshchenko V I, Novikova I I et al. 2016 An efficient method for genetic certification of bacillus subtilis strains, prospective producers of biopreparationsMicrobiology. 85 ( 1) 71-76.DOI: 10.1134/S0026261716010136
7. Габидулин, В.М. Влияние полиморфизма гена тиреоглобуллина (TG5) на продуктивность стада мясного скота в ООО "Суерь" абердин-ан-гусской породы австралийской селекции в зоне Зауралья/ . В.М. Габидулин, С.А. Алимова, М.В. Тарасов // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 3 (95). С. 21-26. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=27125444
8. Singh U, Deb R, et. al. 2014Molecular markers and their applications in cattle genetic research: A review Biomarkers and Genomic Medicine 649-58. doi.org/10.1016/j.bgm.2014.03.001
9. Kayumov F G, Shevkhuzhev A F, Ilina E N, et al. 2018 Morpho-functional characteristics of the biceps femoris in the cattle of "Voznesenovskiy" pedigree type of the Kalmyk breed Morphology153 (3) 133. URL: https://dep_anatom.pnzgu.ru/files/dep_anatom. pnzgu.ru/conference/morfologiya_2018_03.pdf
10. KoohmaraieМ 1996 Biochemical Factors Regulating the Toughening Tenderization Processes of Meat Meat Science 43 S1:193-201. URL: doi. org/10.1016/0309-1740(96)00065-4
11. Каюмов, Ф.Г. Селекционно-генетические параметры продуктивности молодняка при создании симменталов мясного типа/ Ф.Г. Каюмов, М.Д. Ка-дышева, С.Д. Тюлебаев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 3 (31). С. 151-153. DOI: 10.37670
12. Кочетков, А.А.Качество мяса крупного рогатого скота различных генотипов/ А.А. Кочетков, Ф.Г. Каюмов, С.Д. Тюлебаев, А.Б. Карсакбаев // Все
0 мясе. 2010. № 2. С. 44-45. DOI: 10.21323/20712499
13. Новикова, Н.В.Использование комбинационной изменчивости в повышении мясной продуктивности телок/ Н.В. Новикова, С.М. Канатпаев, С.Д. Тюлебаев, С.И. Кононенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2010. № 25. С. 131-134.DOI: 10.21515
14. Кадышева М.Д. Основные показатели мясной продуктивности телок разных генотипов симментальской породы/М.Д. Кадышева // Зоотехния. 2015. № 5. С. 24-26. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=23399183
15. Литовченко, В.Г.Убойные показатели и промеры туши подопытных тёлок/ В.Г. Литовченко, С.Д.Тюлебаев, М.Д. Кадышева, В.М. Габидулин // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 4 (42). С. 119-121. URL: DOI: 10.37670
16. Schenkel, F S; Miller, S P; Jiang, Z; Mandell,
1 B; et. al.2006Association of a single nucleotide polymorphism in the calpastatin gene with carcass and meat quality traits of beef cattle1 Journal ofAnimal Science84 (3) 291. DOI: 10.2527 / 2006.842291x
17. O'Sullivan M G , Kerry J P and Byrne D V 2011 Use of sensory science as a practical commercial tool in the development of consumer-led processed meat products Processed Meats, 10 (1533) 156-182. doi. org/10.1533/9780857092946.1.156
18. Allais S, Journaux L, Leveziel H et. al. 2011 Effects of polymorphisms in the calpastatin and mu-calpain genes on meat tenderness in 3 French beef breeds J. Anim. Sci. 89 1-11.DOI: 10.2527 / jas.2010-3063.
19. Ankeny RA 2003 Sequencing the genome from nematode to human: changing methods, changing science". Endeavour27 (2): 87-92. DOI: 10.1016 / s0160-9327 (03) 00061-9
20. Freilich J E, Emlen J M, Duda J J, Freeman D C, Cafaro P J 2003 Ecological Effects of Ranching: A Six-Point Critique Bio Science 53 (8) 759 - 765. doi. org/10.1641/0006-3568(2003)053[0759:EE0RAS impression2.0.CO;2
21. Ekerljung Li, Lundstrom X M, Lunden K A 2013 Association of polymorphisms at DGAT1, leptin, SCD1, CAPN1 and CAST genes with color, marbling and water holding capacity in meat from beef cattle populations in Sweden Meat Sci. 94 153-158.DOI: 10.1016 / j.meatsci.2013.01.010
INFLUENCE OF POLYMORPHIC GENES ON QUALITATIVE INDICATORS OF MEAT PRODUCTS
Tyulebaev Sayasat D., Doctor of Agricultural Sciences, professor, head of beef cattle breeding department, [email protected]
Kadysheva Marvat D., Senior Researcher of Beef Cattle Breeding Department, aliya_ishamanova@ mail.ru
Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences"
Problem and purpose.The aim of this work was to genotype animals for the CAST and CAPN1 genes with identifying the frequencies of genotypes and alleles, as well as testing the products of these animals, expressed in assessing meat aged for 8 days, for indicators that make up tenderness, juiciness, and organoleptic taste assessment.
Methodology. The object of research was the bulls of the breeds of the Bredy meat type of simmentals obtained from the use of outstanding bulls-producers of Canadian meat simmentals on domestic females of various lines. To carry out the polymerase chain reaction (PCR) for replicating a region of the genome constituting the CAPN1316 gene and the CAST2857 gene, primers found in the open press and synthesized by Syntol were used. The meat was evaluated for tenderness (resistance to cutting force with a Warner-Bratzler device + sensory evaluation of cooked and fried meat), juiciness (p/h, using a piercing electrode LoT406-M6-DXK-S7/25 + water-holding capacity).
Results. As a result, the meat indicators of bulls with a combination of TT * genotypes for CAST and CC * for CAPN1 were superior over the average indicators of the total sample (P <0.001), as well as over the most common group of animals in the sample with the desired CC genotype for the CAPN1 gene by 1.22 points or 15.4% (P <0.01) for tenderness, 1.44 points or 18.2% (P <0.05) for juiciness, 1.56 points or 19.2% (P <0.001) for taste.
Conclusion. Thus, the studies have confirmed the influence of the polymorphic state of the CC homozygote of the CAPN1 gene itself, as well as of the CAST and CAPN1 genes, on the tenderness of beef in that part of it when the combination of TT genotypes in the CAST gene and CC in the CAPN1 gene has a positive effect on the tenderness of beef, probably associated with the activation of the activity of y-calpain due to the weakening of the effect of calpastatin as an inhibitor on y-calpain.
Key words: cattle, simmentals, genotype, allele frequency, gene, beef quality, calpain, calpastatin, sensory sensitivity.
Literatura
I.Kalyakina R.G., Gazeev I.R. Linejnyj rost bychkov kazahskoj belogolovoj porody i ee pomesej s gerefordami i osobennosti ekster'era // V sbornike: Aktual'nye problemy zhivotnovodstva v usloviyah importozameshcheniya. 2018. S. 243-247. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=350438732. Cook R 2019 World Beef Production: Ranking Of Countries Beef market central 10 87 URL: https://www.scopus.com/ search/form.uri?display=basic#basic
3. Kayumov F.G., Kanatpaev S.M. i dr. Pervyj plemzavod po razvedeniyu "bredinskogo myasnogo" tipa simmentalov //Vestnik myasnogo skotovodstva. 2008. T. 1. № 61. S. 117-119. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=15114053
4. Kosilov V.I., Komarova N.K., Mironenko S.I., Nikonova E.A. Myasnaya produktivnost' bychkov simmental'skoj porody i eyo dvuh-, tryohporodnyh pomesej s golshtinami, nemeckoj pyatnistoj i limuzinami // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012. № 1 (33). S. 119-122. DOI: 10.37670
5. Zyryanova I.A., Nikonova E.A., Kalyakina R.G. Effektivnost' skreshchivaniya krupnogo rogatogo skota kak faktor uvelicheniya myasnoj produktivnosti // V sbornike: Ustojchivoe razvitie territorij: teoriya i praktika. Materialy IX Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2018. S. 56-58. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=36851078
6. Terletsky V P, Tyshchenko V I, Novikova 11 et al. 2016 An efficient method for genetic certification of bacillus subtilis strains, prospective producers of biopreparationsMicrobiology. 85 ( 1) 71-76.DOI: 10.1134/ S0026261716010136
7. Gabidulin V.M., Alimova S.A., Tarasov M.V. Vliyanie polimorfizma gena tireoglobullina (TG5) na produktivnost' stada myasnogo skota v OOO "Suer'" aberdin-angusskoj porody avstralijskoj selekcii v zone Zaural'ya // Vestnik myasnogo skotovodstva. 2016. № 3 (95). S. 21-26. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=27125444
8. Singh U, Deb R, et. al. 2014Molecular markers and their applications in cattle genetic research: A review Biomarkers and Genomic Medicine 649-58.doi.org/10.1016j.bgm.2014.03.001
9. Kayumov F G, Shevkhuzhev A F, Ilina E N, et al. 2018 Morpho-functional characteristics of the biceps femoris in the cattle of "Voznesenovskiy" pedigree type of the Kalmyk breed Morphology153 (3) 133. URL: https://dep_anatom.pnzgu.ru/files/dep_anatom.pnzgu.ru/conference/morfologiya_2018_03.pdf
10. KoohmaraieM 1996 Biochemical Factors Regulating the Toughening Tenderization Processes of Meat Meat Science 43 S1:193-201. URL: doi.org/10.1016/0309-1740(96)00065-4
II. Kayumov F.G., Kadysheva M.D., Tyulebaev S.D. Selekcionno-geneticheskie parametry produktivnosti molodnyaka pri sozdanii simmentalov myasnogo tipa //Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2011. № 3 (31). S. 151-153. DOI: 10.37670
12. KochetkovA.A., Kayumov F.G., Tyulebaev S.D., KarsakbaevA.B. Kachestvo myasa krupnogo rogatogo skota razlichnyh genotipov//Vse o myase. 2010. № 2. S. 44-45. DOI: 10.21323/2071-2499
13. Novikova N.V., Kanatpaev S.M., Tyulebaev S.D., Kononenko S.I. Ispol'zovanie kombinacionnoj izmenchivosti v povyshenii myasnoj produktivnosti telok // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2010. № 25. S. 131-134.DOI: 10.21515
14. Kadysheva M.D. Osnovnye pokazateli myasnoj produktivnosti telok raznyh genotipov simmental'skoj porody //Zootekhniya. 2015. № 5. S. 24-26. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23399183
15. Litovchenko V.G., Tyulebaev S.D., Kadysheva M.D., Gabidulin V.M. Ubojnye pokazateliipromery tushi podopytnyh tyolok // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. № 4 (42). S. 119-121. URL: DOI: 10.37670
16. Schenkel, F S; Miller, S P; Jiang, Z; Mandell, I B; et. al.2006Association of a single nucleotide
U-
polymorphism in the calpastatin gene with carcass and meat quality traits of beef cattlel Journal of Animal Science84 (3) 291. DOI: 10.2527/2006.842291x
17. O'Sullivan M G , Kerry J P and Byrne D V 2011 Use of sensory science as a practical commercial tool in the development of consumer-led processed meat products Processed Meats, 10 (1533) 156-182. doi. org/10.1533/9780857092946.1.156
18. Allais S, Journaux L, Leveziel H et. al. 2011 Effects of polymorphisms in the calpastatin and mu-calpain genes on meat tenderness in 3 French beef breeds J. Anim. Sci. 89 1-11.DOI: 10.2527/jas.2010-3063.
19. Ankeny RA 2003 Sequencing the genome from nematode to human: changing methods, changing science". Endeavour27 (2): 87-92. DOI: 10.1016 /s0160-9327 (03) 00061-9
20. Freilich J E, Emlen J M, Duda J J, Freeman D C, Cafaro P J 2003 Ecological Effects of Ranching: A Six-Point Critique Bio Science 53 (8) 759 - 765. doi.org/10.1641/0006-3568(2003)053[0759:EE0RAS impression2.0.C0;2
21. Ekerljung Li, Lundstrom X M, Lunden K A 2013 Association of polymorphisms at DGAT1, leptin, SCD1, CAPN1 and CAST genes with color, marbling and water holding capacity in meat from beef cattle populations
ПРОДУКТИВНОСТЬ БЫЧКОВ АБЕРДИН-АНГУССКОЙ ПОРОДЫ КРУПНОГО ВЫСОКОРОСЛОГО И МЕЛКОГО КОМПАКТНОГО ТИПА ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ
ШЕВХУЖЕВ Анатолий Фоадович, д-р с.-х наук, профессор, г. науч. сотрудник, shevkhuzhevaf@ yandex.ru
ПОГОДАЕВ Владимир Аникеевич, д-р с.-х наук, профессор, г. научн.сотрудник, pogodaev_1954@ mail.ru
ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр», Россия, Ставропольский край, г. Михайловск
Проблема и цель. Целью данной работы явилось установление особенностей продуктивности молодняка абердин-ангусской породы крупного высокорослого и мелкого компактного типа телосложения.
Методология. Для проведения опыта в ООО «Хаммер» Карачаево-Черкесской Республики из потомства четырех быков крупного и трех быков мелкого типа абердин-ангусской породы было отобрано в каждую двух групп по 14 голов бычков. Отцы бычков первой группы имели более высокий уровень живой массы по сравнению с отцами бычков второй группы (на 80 кг) и отличались от них некоторой высоконогостью, меньшей широкотелостью и массивностью.
Результаты. Выращивание молодняка разных типов от отъёма до 18-месячного возраста показало, что бычки крупного типа превосходили бычков мелкого типа по мясной продуктивности, что выразилось в большей скорости роста и лучшей оплате корма приростом живой массы. В 18-месячном возрасте бычки крупного типа достигли массы 442 кг, а мелкого - 413 кг. (Р > 0,99). За период от отъёма до полуторалетнего возраста бычки крупного типа затратили на 1 кг прироста 8,1 ЭКЕ., а бычки мелкого типа - 8,4 ЭКЕ. У бычков первой группы была более высокая предубойная масса (на 31,4 кг, Р>0,99) и тяжелые туши по сравнению с бычками второй группы (на 28,3 кг, Р>0,99). Бычки первой группы, будучи более высоконогими, при убое дали туши с большим содержанием костей (на 4,08кг). В их тушах на 1 кг костей приходилось 4,52 кг мякоти, в то время как в тушах второй группы - 5,03 кг. В целом, при обвалке полутуш первой группы было получено мякоти больше на 9,9 кг (Р>0,99).
Заключение. Наиболее желательным является крупный высокорослый тип животных, обладающих интенсивным ростом, хорошей оплатой корма и высокой мясной продуктивностью.
Ключевые слова: бычки, абердин-ангусская порода, оплата корма, промеры, индексы телосложения, мясная продуктивность, убой, морфологический состав туш.
Введение большие стада мясных коров и выращивать телят
Мясное скотоводство наиболее перспективно на полном подсосе до 7-8-месячного возраста, и экономически эффективно в районах, где име- что в сочетании с интенсивным откормом и нагу-ются большие площади естественных кормовых лом молодняка после отъема даёт возможность угодий, к которым относится и Карачаево-Чер- организовать производство говядины с минималь-кесская республика [1-5]. Здесь можно содержать ными затратами труда и средств [6-10].
© Шевхужев А. Ф., Погодаев В. А., 2021 г.
