Герефорды из Брянской области: российские ученые заявили об успехах в селекции скота

Автор: Юлия Ликарчук

Российские ученые вышли на уровень приживляемости эмбрионов у КРС при трансплантации почти вдвое выше мировых показателей. Это реальный шанс обновить поголовье и снизить зависимость от импорта племенных животных.

Ученые Института инновацион­ных биотехнологий в животноводстве (ИИБЖ – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста») достигли впечатляющих результатов в селекции: вышли на уровень приживляемости эмбрионов у коров до 70% при мировом показателе в 45–55%. Это позволило увеличить выход телят до 147% – настоящий прорыв для хозяйств, желающих увеличить поголовье.

За счет чего достигнуты такие показатели? Каким образом за несколько лет удалось обновить поголовье разнопородного стада, не имевшего генетической ценности, и выйти на рынок экспорта племенных животных? Обо всем этом рассказал замдиректора института Артем Бригида.

Рокировка пород

Расскажите о разработках вашего института, Артем Владимирович. Каких результатов удалось достичь в селекции?

Артем Бригида: Изначально наш институт носил название ФГБНУ «Центр экспериментальной эмбриологии и репродуктивных биотехнологий». После реорганизации по приказу Министерства науки и высшего образования и присоединения к ФГБНУ ФИЦ ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста область научных исследований института была акцентирована преимущественно на селекции животных и молекулярно-генетических исследованиях. В частности, уже несколько лет мы работаем с сельскохозяйственным предприятием ООО «СП «Николаевское» (Мглинский район, Брянская область). Была поставлена амбициозная задача: увеличить количество животных с высокой мясной продуктивностью. Акцент был сделан на герефордской породе. В хозяйстве содержался не имевший высокой генетической ценности для «СП «Николаевское» разнопородный скот. Используя его в качестве реципиентов, за счет применения технологии трансплантации эмбрионов мы решили провести рокировку пород в стаде (заменить разнопородный скот на герефордов), а также увеличить маточное поголовье с помощью технологии искусственного осеменения животных.

В качестве реципиентов использовали животных молочного направления продуктивности, в частности швицкой породы. Почему остановились на ней? Корова мясного направления продуктивности в большинстве случаев не может выкормить двух телят по причине нехватки молока. А корова швицкой породы по своей конституции, в частности из-за ширины таза, может спокойно выносить и родить двух телят породы герефорд – они рождаются по 18–23 кг каждый.

Подсаживая один эмбрион к предварительно осемененной корове, в первый год нам удалось увеличить выход телят до 140% на количество используемых реципиентов. В следующем году – до 147%, получив при этом практически 1,5 теленка из расчета на одного использованного реципиента. Также мы добились приживляемости свежеполученных эмбрионов на уровне 60–70% (при мировом опыте в 45–55%) и замороженно-оттаянных – на уровне 58–60% (при мировом опыте в 40–50%, а в большинстве случаев еще ниже).

За счет чего удалось выйти на такие показатели?

Артем Бригида: Во-первых, мы использовали два метода получения двоен: пересадку двух эмбрионов одной корове и подсадку одного эмбриона к предварительно осемененному животному. Кроме того, еще до реорганизации института мы провели серию экспериментов по усовершенствованию технологии трансплантации эмбрионов на каждом из ее этапов. Этой технологии, к слову, уже более 70 лет, и очевидно, что она не могла в полной мере удовлетворять потребности ветспециалистов и хозяйств, которые ее применяли. Совершенствовать пришлось каждый этап, начиная с методики отбора реципиентов и заканчивая разработкой новых способов пересадки. Все наши разработки запатентованы.

Так, чтобы улучшить приживляемость эмбрионов, надо было подобрать здоровых животных, способных выносить один или два плода, если мы говорим о двойнях. Для аппликации эмбрионов используем разработанные нами гибкие катетеры, которые позволяют избежать травмирования эндометрия матки и заложить эмбрион именно в ту точку, которая физиологически пригодна для его развития.

В технологии трансплантации эмбрионов мы разработали свой подход к отбору доноров и собственную методику извлечения эмбрионов. Во всем мире животных-доноров отбирают по зоотехническим и ветеринарным характеристикам, а также репродуктивным качествам. Для стимулирования множественного роста фолликулов и образования большого числа жизнеспособных яйцеклеток вводят фолликулостимулирующий гормон (ФСГ). При этом в 30% случаев животные на него не реагируют, в 20–30% – реагируют незначительно. Экономически это нецелесообразно. Мы пошли другим путем. Помимо классического отбора мы разработали тест-систему, способную выявить животных с предрасположенностью к высокой эмбриопродуктивности и реагированию на вводимый ФСГ с вероятностью 90–95%. Соответственно, таких животных мы и отбираем в качестве доноров.

Также нами разработана фармакологическая композиция веществ, пролонгирующих действие ФСГ, применение которой позволяет проводить однократное инъецирование животных вместо восьми каждые 12 часов в течение четырех дней, как это принято во всем мире. Это позволило снизить трудозатраты, уменьшить стресс животного, минимизируя контакт с человеком, и увеличить в среднем число извлекаемых качественных эмбрионов до 9–12 штук из расчета на одного донора, а в некоторых случаях – и до 15. При этом, по данным мировой статистики, средний выход эмбрионов не превышает 5–6 штук на одно животное.

Помимо этого, нами был разработан альтернативный метод нехирургического извлечения эмбрионов у коров-доноров. При применении классических методов извлечения (шприцевания, гравитационного и комбинированного) теряется порядка 30% эмбрионов, а при высокой суперовуляторной реакции яичников – до 50%. Для минимизации потерь эмбрионов было создано устройство, позволяющее извлекать из репродуктивных органов суперовулированных коров-доноров до 87–90% всех имеющихся в матке эмбрионов. Его работа основана на электронасосном способе, позволяющем провести несколько циклов циркуляции и фильтрации жидко­сти для извлечения и сбора эмбрионов.

Как выбрать реципиента и донора

Какие обследования проходят животные перед процедурой пересадки, и играет ли роль возраст животного, которому подсаживают эмбрион?

Артем Бригида: Реципиентом может быть животное любой породы, главное, чтобы оно могло спокойно, без последствий для своего здоровья и для здоровья малыша, выносить, родить и выкормить одного или двух телят.

Что касается возраста, то специалисты во взглядах расходятся. Одни говорят, что лучше осуществлять пересадку телкам репродуктивного возраста, например в возрасте 18 месяцев. Действительно, матка такого животного меньше по размеру, она условно стерильна, выносить теленка такому животному проще. Но тогда пересадку должен проводить высококвалифицированный специалист: канал рога матки значительно уже, эндометрий матки такого животного очень нежный, при неаккуратной манипуляции катетером может начаться кровотечение, что приведет к гибели эмбриона.

Другие специалисты считают, что для такой процедуры лучше использовать первотелок или коров второго и третьего отела, у которых рог матки большего размера. Таким животным легче доставить эмбрион в нужное место, но приживляемость будет немного ниже.

Проводите ли вы перед пересадкой оценку эмбриона, в том числе на предмет заболеваний?

Артем Бригида: Важно понимать, что чем больше проводится манипуляций с эмбрионом, тем в большей степени снижается его жизнеспособность. Поэтому мы изначально отбираем в качестве доноров коров и быков, у которых нет инфекционных заболеваний и выраженных патологий, которые могут привести к рождению нездорового потомства. В качестве доноров, как правило, используются быки из топ-100 или топ-10 по производству семени, в зависимости от того, какую цель ставит хозяйство. Семя этих быков априори считается здоровым, тем не менее все равно проверяем его на жизнеспособность и активность спермиев, оцениваем морфологические особенности сперматозоидов.

После извлечения эмбрион обрабатывается ферментами, например трипсином, чтобы в случае попадания патогенов на его оболочку эмбрион не стал переносчиком инфекции. Затем он помещается в стерильную среду. Вероятность заноса инфекций в момент пересадки практически исключена.

При пересадке эмбриона человеку есть риск отторжения плода из-за разности резус-фактора у матери и ребенка. Такие риски есть у животных?

Артем Бригида: Любой эмбрион для реципиента считается стопроцентно чужеродным генетическим материалом. Приживляемость в 60–70% уже подразумевает некую эмбриональную гибель. Практика показывает, что причин тому множество. Эмбрион может не прикрепиться к эндометрию матки, какой-то небольшой процент просто не может разорвать оболочку, возможна реакция иммунитета матери на чужеродный материал. Эмбрион может погибнуть в течение 40 дней после приживляемости. Факторов очень много, вплоть до особенностей самого эмбриона. Чем ниже его качество, тем ниже и жизнеспособность.

Используете ли вы препараты, чтобы подавить иммунитет матери в момент прикрепления эмбриона?

Артем Бригида: Можно использовать препараты, которые поддерживают стельность, но большого эффекта это не вызывает. В единичных случаях удается поддержать развитие зародыша, но вероятность увеличения выхода телят они не гарантируют. Я считаю, что любые препараты для стимуляции воспроизводства должны применяться точечно и в случае необходимости. Например, если животное не приходит в охоту или если его репродуктивная система не восстанавливается. В мясном животноводстве их можно использовать при туровых отелах для синхронизации циклов животных, чтобы они отелились примерно в одно и то же время. Думаю, если соблюдаются дозы, если после применения схем наступает беременность, то ничего страшного в применении дан­ных препаратов нет.

При пересадке двух эмбрионов, когда один из них погибает, второй может продолжить развиваться?

Артем Бригида: Да, бывает, что один из эмбрионов просто рассасывается на ранней стадии беременности. Случаев инфицирования и гибели одного из эмбрионов при продолжении развития второго в моей практике не было, но такое описано в научных работах. Тогда рождается один здоровый теленок и один мумифицированный. Ряд авторов объясняют это тем, что плод находится в стерильной среде, гниения погибшего тела не происходит.

Если эмбрион не приживается, то через какой промежуток времени можно повторно приступить к процедуре?

Артем Бригида: Через месяц после пересадки мы обязательно должны провести УЗИ на наличие или отсутствие плода. Если специалист подтверждает, что нет приживляемости, то можно повторить процедуру на седьмой день полового цикла.

Какие наиболее частые причины бесплодия у коров и быков?

Артем Бригида: Надо обращать внимание на уровень продуктивности – чем он выше, тем ниже репродуктивные способности. Также большую роль играет рацион животного. Если кислотность кормов высокая, это может привести к развитию фолликулярных кист. Есть риск развития эндометритов по причине заноса инфекции в процессе принятия отелов или неправильного проведения процедуры осеменения. Тогда животных выбраковывают из числа реципиентов и направляют на лечение.

До 20 тысяч за эмбрион

Есть ли сложности в адаптации рожденного теленка несвойственной данной местности породы, например, герефорда к местному климату?

Артем Бригида: Корова-реципиент фактически приходится суррогатной матерью теленку, полученному в процессе пересадки эмбриона. Своей генетической составляющей ему она не передает. Но кормление молозивом обеспечивает формирование колострального иммунитета. Таким образом, он получает адаптивный иммунитет к местным условиям (алиментарным, климатическим и т. д.). Рожденный теленок акклиматизируется уже в первые дни, и в дальнейшем у хозяйства отсутствуют проблемы с его продуктивностью, в отличие от телят этой породы, завезенных из других стран либо из других регионов России.

Какова средняя стоимость процедуры трансплантации эмбриона для хозяйства?

Артем Бригида: Стоимость процедуры очень разная и зависит, в частности, от препаратов, которые применяются, от стоимости семени. Также важно, использовалась ли эта корова в качестве донора ранее. Если мы знаем, что эта корова ранее уже давала большое количество качественных эмбрионов, то себестоимость эмбриона от такой коровы будет ниже. В среднем процедура обходится от 5 до 20 тыс. рублей за эмбрион.

Есть ли заинтересованность в научных разработках института со стороны предпринимателей?

Артем Бригида: В настоящее время мы сотрудничаем с рядом хозяйств из Кировской, Оренбургской, Костромской областей, Красноярского края. Ведем переговоры с предпринимателями из других регионов. Заинтересованность в научных разработках очень высокая, поскольку хозяйства могут всего за несколько лет не только полностью обновить поголовье, но и стать экспортерами племенных животных. То же хозяйство «Николаевское», с которым мы плодотворно работаем, уже поставляет нетелей, полученных в процессе применения технологии трансплантации эмбрионов, в Республику Казахстан. В этой связи наша задача как научного института – разработать новые технологии, найти биозакономерности, которые завтра можно будет применить на практике и реализовать в полной мере.

Справка

Герефордская порода – одна из самых распространенных в мире мясных пород крупного рогатого скота, происходящая из графства Херефордшир (Великобритания). Порода славится крупными размерами, силой и выносливостью, а также способностью приспосабливаться к пастбищам самого разного типа.

Трансплантация эмбрионов – биотехнологический метод, при котором получают оплодотворенные яйцеклетки (эмбрионы) через семь дней (пока эмбрион не успел прикрепиться к стенке матки) после осеменения генетически ценной коровы. После этого эмбрионы пересаживают в матку коровы-реципиента, зачастую не представляющей племенной ценности, она выступает суррогатной матерью.

Искусственное осеменение – введение спермы животного в половые пути самки искусственным методом для получения большого количества потомства от ценных племенных самцов.

Источник: vetandlife.ru