Способ прогнозирования пуховой продуктивности коз оренбургской породы по элементному составу шерсти

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ прогнозирования пуховой продуктивности коз оренбургской породы по элементному составу шерсти, включающий в начале формирования пухового волокна (сентябрь) настриг образца шерсти массой не менее 0,4 г с верхней части холки с дальнейшей оценкой концентраций Al, Sr и K методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и отличающийся тем, что в качестве критерия для оценки пуховой продуктивности используется коэффициент токсической нагрузки, при значении коэффициента токсической нагрузки ниже 1,48 ед. животных следует относить к группе с высоким потенциалом пуховой продуктивности, при значении коэффициента в границах 1,49-18,42 ед. - к группе со средним и при значении выше 18,43 ед. - к группе с низким потенциалом пуховой продуктивности. 2 ил.

 

Изобретение относится к областям животноводства, физиологии сельскохозяйственных животных, а именно к способам, направленным на раннюю оценку продуктивного потенциала коз оренбургской породы, и может быть использовано для выявления высокопродуктивных коз при отборе и формировании групп с целью дальнейшего совершенствования породы.

Будучи одним из самых ранних одомашненных животных, козы (Capra) играют важную роль в животноводстве из-за их широкого применения в производстве пуха, мяса, молока [1, 2].

Оренбургская коза (Capra) выведена в XIX веке, отличительной особенностью которой является малая тонина (14-17 мкм) и хорошая эластичность пуха, наряду с отличными адаптационными качествами к условиям резко континентального климата, делает ее уникальной породой пуховых коз. Однако у нее есть и ряд недостатков, которые сдерживают их в использовании это низкая пуховая продуктивность, начес пуха редко превышает 400 грамм, при длине не более 6 см [3].

Одним из методов оценки пуховой продуктивности коз (Capra) в селекционном процессе может стать элементный состав шерсти. Доказательством этой гипотезы послужили данные полученные на крупном рогатом скоте [4, 5], лошадях [6].

В связи с чем перспективными представляются исследования по созданию способа прогнозирования пуховой продуктивности коз оренбургской породы по элементному составу шерсти для использования при отборе и селекционно-племенной работе.

Известен способ отбора бычков мясных пород с высоким потенциалом весового роста по элементному составу шерсти, взятый нами за прототип (Патент RU № 2722045 Способ отбора бычков мясных пород с высоким потенциалом весового роста по элементному составу шерсти) [7] и включающий настриг образца шерсти массой не менее 0,4 г с верхней части холки в 8 месячном возрасте, с дальнейшей оценкой концентраций Al, Pb, I и Se методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и отличающийся тем, что в качестве критерия для оценки интенсивности роста используется коэффициент токсичной нагрузки, который рассчитывается по формуле:

К = , где

К - коэффициент токсичной нагрузки, ед;

Al - количество алюминия в шерсти с холки, ммоль/кг;

Pb - количество свинца в шерсти с холки, ммоль/кг;

Se - количество селена в шерсти с холки, ммоль/кг;

I - количество йода в шерсти с холки, ммоль/кг;

при значении коэффициента токсичной нагрузки ниже 634 единиц (ед.), бычков относят группе животных с высоким потенциалом весового роста, при значении коэффициента 634,1-1804,9 ед., бычков относят к группе со средним и при выше (1805 ед.), бычков относят группе с низким потенциалом весового роста.

Представленный способ рассчитан на оценку интенсивности роста бычков в послеотъемный период (доращивание и откорм), в связи с тем, что для формирования мышечной массы и пуховых волокон требуются различные химические элементы, использование его для оценки пуховой продуктивности коз оренбургской породы невозможно.

В связи с этим, заявленный нами способ соответствует условию патентоспособности изобретения «новизна». Анализ научной литературы и других способов в данной области не выявил в них признаки сходные с заявляемым решением, что позволяет сделать вывод о соответствии условию «изобретательский уровень». Изобретение является применимым, так как оно может использоваться круглогодично в животноводстве при выявлении коз с высокой пуховой продуктивностью, а не сезонно при самой ческе.

Цель изобретения - создание способа прогнозирования пуховой продуктивности коз оренбургской породы по результатам определения уровня содержания химических элементов в шерсти.

В связи с тем, что пуховое волокно формируется у коз только в определенный промежуток времени (август-февраль), круглогодовое использование данного биосубстрата при оценке и коррекции элементного статуса невозможно, нами была выбрана шерсть в качестве оценочного показателя.

Способ был реализован следующим образом. Экспериментальная часть работы выполнялась на клинически здоровых козах оренбургской породы (n=100, возраст - 3 года) в условиях СПК (колхоз) «Донской» Оренбургской области.

Оценка продуктивных качеств коз оренбургской породы проводилась путем индивидуальных взвешиваний начеса пуха после 2-кратной их чески.

У данных коз был произведен отбор проб шерсти с верхней части холки после второй чески.

Элементный состав биосубстратов исследовали в лаборатории АНО «Центр биотической медицины» г. Москва (регистрационный номер в государственном реестре - Росс. RU 0001. 513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017-5.04.06) по 25 химическим элементам. Точность определяемых параметров достигалась путем использования методов атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП) на оборудовании Elan 9000 (Perkin Elmer, США) и Optima 2000 V (Perkin Elmer, США), обеспечивающих достижение точности 10⁹-10¹² по 25 химическим элементам (Ca, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, As, Cr, K, Na, P, Zn, I, V, Co, Se, Al, B, Cd, Pb, Hg, Sn, Si, Sr).

На первом этапе для определения силы взаимодействия между начесом пуха и концентрацией 25 химических элементов в шерсти: Ca, K, Mg, Na, P, Zn, Fe, Cu, Mn, I, Se, Cr, Co, Al, As, Sr, Pb, Sn, Cd, Hg, произведен расчет коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Результаты показали на наличие достоверных корреляционных связей между начесом пуха и концентрацией токсичных элементов: Al (r=-0,52), Sr (r=-0,67) и макроэлементом: K (r=0,54) (табл. 1., см. в графической части).

Учитывая вышеизложенное нами, была предложена формула для расчета коэффициента токсической нагрузки пуховых коз оренбургской породы:

К_t = , где

К_t - коэффициент токсической нагрузки, ед.;

Al - количество алюминия в шерсти с холки, ммоль/кг;

Sr - количество стронция в шерсти с холки, ммоль/кг;

К - количество калия в шерсти с холки, ммоль/кг.

Рассчитанный коэффициент ранговой корреляции Спирмена, показал достоверную отрицательную корреляционную связь между коэффициентом токсической нагрузки и начесом пуха r=-0,79.

Формирование групп в зависимости от различного коэффициента токсической нагрузки произведена центильным методом, с определением границ 25 и 75 процентилей, эффективность использования которых подтверждается исследованиями Скальной М.Г. и др. (8).

На основании этих расчетов нами предложено относить коз оренбургской породы при значении коэффициента токсической нагрузки ниже 1,48 ед. к группе животных с высоким потенциалом пуховой продуктивности, при значении коэффициента в границах 1,49-18,42 ед. к группе со средним и при значении выше 18,43 ед. к группе с низким потенциалом пуховой продуктивности.

Проверка заявленного способа проведена в условиях СПК (колхоз) «Донской» на 70 головах 3-4-летних коз оренбургской породы от которых в начале формирования пухового волокна (сентябрь) произведен отбор шерсти с холки для изучения в ней Al, Sr и K. На основании этих данных был произведен расчет коэффициента токсической нагрузки (К_t) по раннее приведенной формуле, на основании этих данных коз разделили на 3 группы I (n=20) коэффициент К_t составил 1,039±0,35 ед., II (n=34) коэффициент К_t составил 4,902±5,72 ед. и III (n=16) коэффициент К_t составил 30,518±5,89. Результаты двукратной чески (февраль-март) коз опытных групп показали наличие достоверных межгрупповых различий (табл. 2, см. в графической части). Так, особи I группы превосходили сверстников II и III по суммарному начесу на 19,0 (Р≤0,001) и 66,8 % (Р≤0,001) соответственно.

Источники информации

1. Lai FN, Zhai HL, Cheng M, Ma JY, Cheng SF, Ge W, Zhang GL, Wang JJ, Zhang RQ, Wang X, Min L-J, Song J-Z, Shen W. Whole-genome scanning for the litter size trait associated genes and SNPs under selection in dairy goat (Capra hircus) // Sci. Rep. 2016;6:38096. doi: 10.1038/srep38096.

2. Zhu H, Zhang Y, Bai Y, Yang H, Yan H, Liu J, Shi L, Song X, Li L, Dong S, Pan C, Lan X, Qu L. Relationship between SNPs of POU1F1 Gene and Litter Size and Growth Traits in Shaanbei White Cashmere Goats // Animals (Basel). 2019 Mar; 9(3): 114. doi: 10.3390/ani9030114.

3. Петров Н.И. Совершенствование оренбургских пуховых коз / Н.И. Петров, А.Н. Асеев // Овцеводство, 1992. № 3. С. 24-25.

4. Патент на изобретение RU 2694654 Способ коррекции элементного статуса молочных коров при использовании в рационе свежей барды / С.А. Мирошников, А.Н. Фролов, О.А. Завьялов, Г.К. Дускаев, Б.Г. Рогачев : опубл. 16.07.2019. Заявка № 2018138481 от 30.10.2018.

5. Miroshnikov S, Zavyalov O, Frolov A, Sleptsov I, Sirazetdinov F, Poberukhin M. The content of toxic elements in hair of dairy cows as an indicator of productivity and elemental status of animals // Environmental Science and Pollution Research. 2019; Т. 26. № 18. С. 18554-18564.

6. Kalashnikov V, Zajcev A, Atroshchenko M, Miroshnikov S, Frolov A, Zav'yalov O, Kalinkova L, Kalashnikova T. The content of essential and toxic elements in the hair of the mane of the trotter horses depending on their speed // Environmental Science and Pollution Research. 2018; 21961-21967. doi: 10.1007/s11356-018-2334-2

7. Патент на изобретение RU № 2722045Способ отбора бычков мясных пород с высоким потенциалом весового роста по элементному составу шерсти / А.В Харламов, С.А. Мирошников, А.Н. Фролов, О.А. Завьялов, Г.К. Дускаев, Б.Г. Рогачев : опубл. 26.05.2020. Заявка: 2019135906 от 07.11.2019. - прототип.

8. Skalnaya MG, Demidov VA, Skalny AV About the limits of physiological (normal) content of Ca, Mg, P, Fe, Zn and Cu in human hair. Trace Elements in Medicine (Moscow). 2003;4(2):5-10.

Способ прогнозирования пуховой продуктивности коз оренбургской породы по элементному составу шерсти, включающий в начале формирования пухового волокна (сентябрь) настриг образца шерсти массой не менее 0,4 г с верхней части холки с дальнейшей оценкой концентраций Al, Sr и K методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и отличающийся тем, что в качестве критерия для оценки пуховой продуктивности используется коэффициент токсической нагрузки, который рассчитывается по формуле:

К_t = , где

К_t – коэффициент токсической нагрузки, ед.;

Al – количество алюминия в шерсти с холки, ммоль/кг;

Sr – количество стронция в шерсти с холки, ммоль/кг;

К – количество калия в шерсти с холки, ммоль/кг;

при значении коэффициента токсической нагрузки ниже 1,48 ед. животных следует относить к группе с высоким потенциалом пуховой продуктивности, при значении коэффициента в границах 1,49-18,42 ед. – к группе со средним и при значении выше 18,43 ед. – к группе с низким потенциалом пуховой продуктивности.