Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Коррекция морфофизиологического и андрологического статуса быков-производителей назначением селенсодержащих соединений

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Коррекция морфофизиологического и андрологического статуса быков-производителей назначением селенсодержащих соединений"

На правах рукописи

ЗАЙЦЕВА АНАСТАСИЯ ВИКТОРОВНА

КОРРЕКЦИЯ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО И АНДРОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ НАЗНАЧЕНИЕМ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

03.03.01 — физиология 03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

6 ИЮН 2013

005061011

Чебоксары 2013

005061011

Работа выполнена на кафедре биологии животных и ветеринарки

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научные руководители: кандидат ветеринарных наук, профессор

Трифонов Григорий Андреевич доктор биологических наук, доцент Молянова Галина Васильевна

Официальные оппоненты: Козлов Вадим Авенирович,

доктор биологических наук, профессор кафедры химии и биосинтеза ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И Л. Яковлева»

Яковлев Геннадий Александрович,

кандидат биологических наук, руководитель Государственной ветеринарной службы Чувашской Республики

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетмэе образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»

Защита диссертации состоится «14» июня 2013г. в 1230 часов на заседании диссертационного совета Д 212.300.03 на базе ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. ИЛ-Яковлева» (428000, г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 38, ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И .Я. Яковлева», http://www.chgpu.edu.ru).

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И.Я. Яковлева»

Автореферат разослан «13» мая 2013 г.

Учёный секретарь диссертационного совета канд. биол. наук, доцент

Лежнина М.Н.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние 12-15 лет системы содержания сельскохозяйственных животных претерпели существенные изменения, особенно в аспектах, касающихся сохранения их продуктивности и здоровья. В среду обитания продуктивных животных, в технологии их получения, выращивания и использования внедрились факторы, с которыми они ранее не встречались. Прежде всего обращает на себя внимание образовавшийся устойчивый повышенный фон в почве, кормах, воде тяжёлых металлов, галогенов, диоксинов, азотистых веществ. При всём их разнообразии эти ксенобиотики объединяет одно свойство: постоянно поступая в организм в субтоксических количествах, они нарушают обмен веществ. Это в конечном итоге ведёт к снижению защитных сил организма (Е.С.Воронин, 1999; М.Я. Тремасов и др., 2000; Р. Г. Шаяхметов, К. X. Папуниди, В. Г. Софронов и др.,2003; В. А. Вихрева и др., 2012 и др.).

Поэтому А. Ф. Кузнецов и др. (2001), А. Р. Таирова (2001), Н. И. Родионова (2002), А. Т. Мысик (2005); Г. И. Боряев (2010) непременным атрибутом конкурентоспособности отечественного сельскохозяйственного производства считают разработку и внедрение в агропромышленный комплекс нового поколения высокоэффективных технологий (адаптивно-ландшафтные системы в земледелии, энергосберегающие технологии в животноводстве и экологически безопасные методы в переработке сельскохозяйственной продукции).

Отсюда, в комплексной системе надёжной защиты живых организмов требуется соблюдение нового принципа — эколого-адаптивного, основанного на использовании антиоксидантов, иммунотропных средств, адап-тогенов, витаминов, микро-, макроэлементов и т.д., характеризующихся высокой профилактической и лечебной эффективностью и экологической безопасностью для организма. (А. В. Скальный, А. В. Кудрин, 2000; А. Ф. Блнохватов, 2001; Б. Д. Кальницкий и др., 2001; В. Ф. Лысов, В. И. Максимов, Н. Р. Игламов, 2004; Г. Ф. Кабиров и др., 2004; В. И. Усенко, 2005; С. Г. Григорьев и др., 2011; P.A. Шуканов, M. Н. Лежнина, А. А. Шуканов и др., 2011 и др.).

Следовательно, разработка и испытание отечественных иммунокор-ректоров нового поколения, способствующих совершенствованию функциональных систем организма человека и животных в среде их обитания, является актуальной проблемой современной биологии и биотехнологии.

В ракурсе изложенного, выше целью диссертационной работы является изучение воздействия биопрепаратов селенопиран и натрия селенова-тистый на морфофизиологическое и андрологическое состояние быков-производителей.

Для достижения поставленной цели исследований были сформулированы следующие задачи:

1. Оценить спектр биогенного влияния препаратов селенопиран и натрия селеноватистый на организм быков-производителей.

2. Анализировать характер колебаний роста тела, морфологических и биохимических параметров крови.

3. Исследовать динамику структурно-функционального состояния семенников.

4. Определить качество спермиев и спермопродукции.

5. Разработать научно обоснованные рекомендации, направленные на совершенствование морфофизиологического и андрологического состояния у быков-производителей.

Научная новизна. Впервые научно обоснована биологическая эффективность перорального применения быкам-производителям биопрепаратов селенопиран и натрия селеноватистый, способствующего активизации ростовых, обменных и иммунных процессов в организме, а также повышению количественных и качественных показателей их спермопродукции.

Выявлена причинно-следственная связь между химической природой испытываемых селенсодержащих соединений и характером их воздействия на становление и развитие морфофизиологического и андрологического статуса организма.

В модулируемых условиях экспериментов у племенных животных отмечены медленно развивающиеся долгосрочные (селенопиран) и быстро-развивающиеся кратковременные (натрия селеноватистый) положительные структурно-функциональные (повышение массы тела, морфологических и биохимических показателей крови) и андрологические (улучшение гистологической структуры гонад, качества сперматогенеза и спермопродукции) эффекты.

Теоретическая и практическая значимость. Получены новые научные данные, дополняющие современную теорию о возрастных особенностях совершенствования морфофизиологического и андрологического состояния у быков-производителей во взаимосвязи с назначением селенсодержащих веществ органического и неорганического происхождения.

Теория работы построена на достоверных фактах о структурно-функциональной организации развивающегося организма и согласуется с научными сведениями отечественных и зарубежных учёных в области физиологии размножения и биологии развития. Научная идея основывается на обобщении инновационного опыта использования селенсодержащих биопрепаратов нового поколения и их биологической эффективности для живых организмов.

Разработаны практические предложения, направленные на более полную реализацию генетического потенциала естественной резистентности и репродуктивных функций быков-производителей.

Реализация результатов исследований. Полученные результаты диссертационных исследований используются в племенной работе ОАО «Пензенское» по искусственному осеменению и реализации сельскохозяйственных животных, учебном процессе ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» и ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».

Апробация работы. Основные научные положения, выводы и практические рекомендации диссертационной работы доложены на Международных (Самара, 2012; Саранск, 2012), Всероссийских (Пенза, 2011-2012) научно-практических конференциях, расширенном заседании кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» (Пенза, 2013).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности роста тела, гематологического и биохимического профилей, микроморфологии семенников, качества спермиев и спермопро-дукции у быков-производителей обусловлены скармливанием селенсодер-жащих препаратов неорганической и органической природы.

2. Назначение племенным животным изучаемых биогенных соединений вызывает, соответственно, быстроразвивающиеся кратковременные (натрия селеноватистый) и медленноразвивающиеся долговременные (се-ленопиран) положительные морфофизиологические и андрологические эффекты организма.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 9 работ, из них 5 в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК Министерства образования и науки РФ (Актуальные вопросы ветеринарной биологии, Вестник Алтайского государственного аграрного университета, Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Известия ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», Нива Поволжья)

Структура и объём диссертации. Работа включает следующие разделы: введение (5 с), обзор литературы (37 с), собственные исследования (51 с), обсуждение результатов исследований (7с), выводы (1 с), практические рекомендации (1 с), список литературы (19 с) и приложения (3 с).

Диссертация изложена на 123 страницах компьютерного исполнения, содержит 12 таблиц и 22 рисунка. Список литературы включает 190 источников, в том числе 36 зарубежных.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Организация, материалы и методы исследований.

Работу выполняли в течение 2009-2012 гг. в лабораториях кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» и ОАО «Пензенское» по искусственному осеменению и реализации сельскохозяйственных животных в соответствии с планом НИР ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Проведены две серии научно-хозяйственных опытов и лабораторных исследований с использованием 24 быков-производителей чёрно-пёстрой породы с прилитием голштинской крови по принципу пар-аналогов с учётом клинико-физиологического состояния, породы, возраста, пола, живой массы по 8 голов в каждой из 3 групп (схема). Эксперименты проводили на фоне сбалансированного кормления по основным показателям согласно нормам и рационам РАСХН (А.П. Калашников и др., 2003).

В обеих сериях опытов быков-производителей всех групп с 39- до 48-месячного возраста (продолжительность исследований) содержали на основном рационе (ОР). Племенным животным второй и третьей групп на фоне ОР ежедневно в течение 39-42 мес скармливали селенсодержащие соединения соответственно органической (селенопиран) и неорганической (натрия селеноватистый) природы из расчёта 0,5 мг элементного селена на голову в сутки.

В течение наблюдений у 5 быков из каждой группы в 39-, 42-, 45-, 48-месячном возрасте изучали клинико-физиологическое состояние, рост тела, морфологические и биохимические показатели крови, параметры качества сперматогенеза и спермопродукции.

У декапитированных животных в возрасте 39 и 48 мес (соответственно начало и конец опытов) определяли микроморфологию структур семенников.

Исследования проводили с применением следующих методов:

1) клинико-физиологических - определение температуры тела, числа ударов пульса и дыхательных движений в 1 мин, количества сокращений рубца за 2 мин, массы тела ежемесячными взвешиваниями, проведение визуального осмотра состояния кожи, волосяного покрова, видимых слизистых оболочек глаз, носовой полости, лимфатических узлов (подчелюстные, околоушные, коленных складок, паховые) по общепринятым в клинической практике методам;

Схема исследований

Объект изучения

Быкн-производителн (кровь, гонады, сперма, сперматозоиды) -»-

Научно-хозяйственные опыты

Режим выращивания

Группы Кормление Содержание, мес

с 39 до 48

1 ОР

2 ОР+ биопрепарат селено- В типовых бычатнпках

пнран согласно

3 ОР+ биопрепарат натрия селеноватистый ОНТП 1-89

Методы исследований

клинпко-фшиологическне гематологические биохимические гистологические гидрологические математические

I

Внедрение научных положений в ^_\

учебный процесс племенную работу

ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» ОАО «Пензенское» по искусственному осеменению и реализации сельскохозяйственных животных

2) гематологических — определение в крови уровня гемоглобина колориметрическим гемоглобин-цианидным методом (А. А. Кудрявцев, Л.А.Кудрявцева, 1973), числа эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в камере Горяева с использованием автоматического кондуктометрического счётчика «Пикоскель — Р8-4» (Г. А. Симонян, Ф. Ф. Хисамутдинов, 1995);

3) биохимических - определение в крови активности щелочной фос-фатазы, аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) по Райтману-Френкелю (В. Дж. Маршал, 2000), концентрации селена флуориметрическим методом (Б. И. Антонов и др., 1991), в кровяной сыворотке уровня общего белка рефрактрометром ИРФ-22, его фракций турбидиметрически, общего кальция комплексометрически по Уилкинсону и неорганического фосфора с использованием ванадатмолибдатного реактива (Б. И. Антонов и др., 1991);

4) гистологических — исследование микроморфологии структур гонад, которые после извлечения взвешивали на аналитических весах (АДВ -200М), затем фиксировали в растворе Карнуа с последующей обработкой и заливкой в парафин по стандартной методике (Б. Ромейс, 1954). Срезы толыциной 4-6 мкм окрашивали гематоксилин-эозином. Морфомегрию семенников изучали с использованием светового микроскопа «Микмед-2», винтового микрометра «МОВ — 1-15х», окулярной счётной сетки на 64 мм2, фотографирование гистопрепарагов осуществляли при помощи мик-рофотонасадки МФН —11;

5) андрологических — определение объёма эякулята, концентрации спермиев в 1 мл фотоколореметрическим методом, живых и мёртвых спермиев, их абсолютную выживаемость по ГОСТ 23745-79, уровень общего белка, селена, общего кальция и неорганического фосфора в сперме по общепринятым методикам (Б. И. Антонов и др., 1991);

6) математических - полученный в экспериментах числовой материал обработан методами дескриптивной и вариационной статистики, различия средних между экспериментальными группами осуществляли с помощью критерия 1 Стьюдента. Значимыми принимали различия при Р<0,05.

2.2. Динамика морфофизиологического состояния

быков-производителей при назначении биогенных соединений селенопиран и натрия селеноватистый

В течение исследований в помещении, где содержали быков-производителей в среднем температура воздуха составила 9,6-12,5°С, относительная влажность 72,0-81,8 %, скорость движения воздуха 0,3-0,5 м/с, световой коэффициент — 1:12, концентрация углекислого газа — 0,21 %, аммиака - 16 мг/м3, сероводорода - 8,4 мг/м3, что в целом находится в пределах колебаний зоогигиенических норм.

2.2.1. Характер изменений показателей клинико-физиологического статуса и роста тела

Температура тела, число ударов пульса и дыхательных движений за 1 мин, количество сокращений рубца 2 мин в обеих сериях опытов у быков-производителей всех групп колебались в пределах физиологической нормы. Температура тела находилась в пределах 37,2±0,30-38,2±0,20 °С, частота сердечных сокращений 54,4±0,40-55,2±0,58 ударов в минуту, частота дыхательных движений — 24,8±0,40- 6,0±0,50 дыхательных движений в минуту, количество сокращений рубца в 2 минуты — 3,9±0,24— 4,6±0,31 сокращений.

Состояние слизистых оболочек исследованных животных (конъюнктива глаза, ротовой полости, носа) бледно-розовые, увлажнённые, без сыпи и других раздражений. Поверхностные лимфатические узлы (подчелюстные, околоушные, коленных складок, паховые) при пальпации безболезненные, холодные, твёрдые, размером примерно с жёлудь. Кожа животных плотная, эластичная, чистая, однородная на разных участках тела, гладкая. Шерстный покров блестящий, однородный, не взъерошенный, волос крепко закреплён в коже, без проплешин и выпадений. Роговой слой копытец блестящий, однородный, без трещин и заломов, упитанность животных средняя, поза естественная, темперамент живой.

Масса тела у подопытных животных изменялась с тенденцией к увеличению, без достоверных различий между группами, в 39-месячном возрасте она составила 805,6±8,1-808,5±8,1 кг, а в 48-месячном — 867,7±6,9-872,7±8,1 кг.

2.2.2. Характер изменений морфологических показателей крови

Проведёнными исследованиями установлено, что количество эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и концентрация гемоглобина в крови быков-производителей во все периоды изучения находились в пределах физиологической нормы. Анализ морфологического состава крови показывает, что при назначение в рацион быков-производителей первой опытной группы селенсодержащего соединения - селенопирана число эритроцитов в 42-, 45-, 48-месячном возрасте превышает показатели контрольной группы на 2,7-9,5 % (Р<0,001), содержание гемоглобина на 3,3-21,3 % (Р<0,001), количество лейкоцитов до 12,7% (Р<0,001) и количество тромбоцитов до 8,6 % (Р<0,01). При назначение к рациону быков-производителей 3 группы натрия селеноватистого количество эритроцитов крови так же повышается по отношению к контрольной группе на 10,8 % (Р<0,001) в 42 месячном возрасте, уровень гемоглобина на 9,7 % (Р<0,001), количество тромбоцитов на 4,10 % и количество лейкоцитов (рис. 1) на 15,2 % (Р<0,001).

Рис. 1. Динамика количества лейкоцитов Примечание: * - здесь и далее знак достоверных различий между быками контрольной и опытных групп; • - опытных групп

■ контроль

42 45 48

Возраст животных, мес s селенопиран ■ натрия сеяеноваггастый

Анализ лейкоцитарной формулы крови быков-производителей показывает, что наиболее лабильной формой лейкоцитов являются лимфоциты и нейтрофилы. Количество нейтрофилов в опытных группах при назначении к рациону быков-производителей исследуемых соединений по отношению к контрольной группе в 45-месячном возрасте возросло на 3,04,1 % (Р<0,001), а количество лимфоцитов в 42-, 45-месячном возрасте снизилось на 0,9-5,6 % (Р<0,001).

Также назначение исследуемых селенсодержащих препаратов ведёт к увеличению содержания тромбоцитов, лейкоцитов в периферической крови быков-производителей и может способствовать повышению иммунобиологических свойств и обменных процессов в организме животных. 2.2.3. Характер изменений биохимических показателей крови: Из анализа данных биохимической картины крови следует, что все исследованные показатели - уровень общего белка и его фракций в сыворотке крови быков-производителей находились в пределах физиологической нормы. После введения селенсодержащего соединения селенопирана в 42 месяца в первой опытной группе содержание белка в сыворотке кропи составило 74,2±0,4 г/л, что выше уровня контрольной группы на 2,5 % (Р<0,05), но в дальнейшем этот показатель плавно снижался достигая уровня контрольной группы.

Назначение к рациону быков-производителей натрия селеноватистого также оказало положительное влияние на концентрацию общего белка. Так, в 42-месячном возрасте содержание общего белка в сыворотке составило 75,0±0,9 г/л, что превышает показатель контрольной группы на 3,6 % (Р<0,05), в 45- и 48- месячном возрасте уровень общего белка снизился до

и

74,8±0,9 г/л и 73,2±0,7 г/л соответственно, оставаясь выше уровня контрольной группы на 2,6 %-1,5 %.

Максимальный уровень альбуминов отмечен у быков-производителей в 45-месячном возрасте во второй и третьей группах, что и составило для селенопирана 33,0±0,7 г/л и для натрия селеноватистого — 33,8±0,6 г/л. Содержание глобулинов в сыворотке крови быков-прозводителей при назначении селенопирана увеличивалось относительно контрольной группы в 42-месячном возрасте на 4,8 %, а для натрия селеноватистого в 48-месячном возрасте на 0,8 %.

Уровень а- глобулинов в сыворотке крови быков-производителей во второй группе незначительно снижается относительно контрольной группы в 42-месяца на 4,2 % и увеличивается на 3,4-3,6 % в 45- и 48- месячном возрасте соответственно. Концентрация р-глобулинов во второй группе снижается в 42- и 45-месячном возрасте на 3,3-4,2 %, однако в 48 месяцев увеличивается на 5,8 %. Уровень у-глобулинов в сыворотке крови быков-производителей в 42-месячном возрасте увеличивается относительно контрольной группы на 4,8 % и в дальнейшем незначительно возрастает в 45-, 48-месячном возрасте на 3,6-3,8 % соответственно. У быков-производителей третьей группы концентрация у-глобулинов изменяется незначительно оставаясь меньше уровня контрольной группы на 1,6-4,6 % во все периоды исследований.

Таким образом, изучение влияния селенсодержащих исследованных соединений (селенопиран, натрия селеноватистый) при назначении в рацион быков-производителей оказало определённое воздействия на уровень общего белка в сыворотке крови и количества глобулинов, в большей степени для нового селеноорганического препарата селенопирана, чем для натрия селеноватистого. В связи с этим можно предположить, что повышение содержания у-глобулинов в сыворотке крови быков-производителей может обуславливать высокий уровень антител. Данный факт может свидетельствовать об иммуномодулирующей роли селенопирана, что согласуется с исследованиями других авторов (В. АКокарев и др., 1997; Т. С. Кузнецов, 1999; М. Н. Невитов и др.,2000; А. С. Краснослободцева, 2009; М. В. Макеев, 2010 и многие др.).

Активность ферментов переаминирования АсАТ, АлАТ у животных второй и третьей группы не меняется в пределах АсАТ — 70,0±1,4 — 71,6±2,8 ммоль/л/ч при назначении соединения селенопирана и 66,5±1,7 -69,3±2,1 ммоль/л/ч во второй опытной группе при назначении натрия селеноватистого, АлАТ - 29,0±1,0 - 29,8±1,3 ммоль/л/ч и 26,7±1,2 -29,4±1,6 ммоль/л/ч соответственно, а активность щелочной фосфатазы увеличивается в опытных группах по отношению к контрольной группе на 14,4-36,7 % (Р<0,05-0,001), оставаясь в пределах физиологической нормы. Данный факт свидетельствует о том, что исследуемые селенсодержащие

соединения не оказывают вредного воздействия на функцию печени организма животных.

Проведённые исследования содержания микроэлемента селена в крови при назначении быкам-производителям селенсодержащих соединений (селенопиран, натрия селеноватистый) в течение трёх месяцев показали, что его содержание возрастает в 45-месячном возрасте, оставаясь в пределах физиологической нормы для данных животных (рис. 2).

В 39-месячном возрасте у быков-производителей концентрация селена в крови колебалось в пределах 64,2±1,8 - 4,3±1,7 мкг/л, что ниже физиологической нормы. В 42 месяца уровень селена во второй группе по отношению к контрольной увеличивается на 63,6 % (Р<0,001), а в третьей — на 69,2 % (Р<0,001). В остальные периоды исследования количество селена по обоим соединениям колебалось в пределах 81,0±1,8 — 5,0±1,7 мкг/л и 73,3±1,1 - 72,4±1,5 мкг/л, оставаясь в пределах физиологической нормы.

Исходное содержание полового гормона тестостерона в крови быков-производителей колебалось в пределах 17,6±0,9 нмоль/л и 17,8±0,8 нмоль/л в 39-месячном возрасте. В 42-месячном возрасте во второй группе уровень тестостерона увеличивается по отношению к контрольной группе на 6,2 %, а в третьей группе - на 5,6 %.

В последующие периоды исследований уровень гормона тестостерона постепенно снижается, почти достигая к 48-месячному возрасту исходного содержания - 17,7±0,8 нмоль/л и 18,3±0,9 нмоль/л во второй и третьей группах соответственно.

39 42 45 48

Возраст животных, мес

■ контроль в селенопиран ■ натрия селеноватистый

Рис. 2. Динамика концентрации селена в крови

Итак, анализ полученных результатов в первой серии опытов позволяет заключить, что скармливание быкам-производителям на фоне основного рациона биогенных соединений органической (селенопиран) и неорганической (натрия селеноватистый) природы в течение трёх месяцев из расчёта 0,5 мг элементного селена на голову в сутки (с 39- до 42-месячного возраста) способствует совершенствованию морфофизиологического состояния организма, что сопровождается усилением роста, развития и активизации гемопоэза.

2.3. Динамика андролошческого состояния

быков-производителей при назначении биогенных соединений селенопиран и натрия селеноватистый.

2.3.1. Характер изменений показателей микроморфологии гонад.

Масса семенников быков-производителей в 39-месячном возрасте составила 316,0±3,61 грамм, длина семенников составляла 14,2±0,6 см, толщина семенников - 7,5±0,43 см.

Анализ полученных нами экспериментальных данных быков, показывает, что морфофункциональное состояние семенников соответствует физиологическому состоянию организма животных. Количество извитых канальцев в семенниках быков в 39-месячном возрасте на поперечном срезе составило 6,3±0,33 штук. Диаметр извитых канальцев - 246,95±1,8 мкм и диаметр просвета канальца соответственно - 228,85±1,57 мкм. Толщина соединительнотканной оболочки канальца была равна 7,35±0,26 мкм. Паренхима семенника представлена семенными извитыми канальцами с диаметром 246,95±1,8мкм. В 48-месячном возрасте диаметр семенных канальцев превышал значение 39-месячного возраста на 2,6 % (Р<0,05), остальные показатели изменялись незначительно и недостоверно.

2.3.2. Характер изменений показателей качества спермиев. Показатели морфологических частей спермиев в сперме животных изменялись незначительно и кроме одного периода - недостоверно. Все исследуемые показатели находились в пределах физиологической нормы, характерных для величины спермиев быков. Так, длина спермиев в 39-месячном возрасте находилась в пределах от 59,04±1,15 до 61,08±0,32мкм. Во второй группе животных в 42-, 45-, 48-месячном длина спермиев изменилась несущественно в пределах от 59,35±1,12 до 64,32±0,69 мкм. По сравнению с первой группой животных длина спермиев во второй группе увеличилась на 2,2 %. В 45-месячном возрасте длина спермиев составила 64,32±0,69 мкм, что превышает показатель контрольной группы за этот период на 6,9% (Р<0,001), а в 48-месячном - на 3,1 % (Р<0,05).

В течение второй серии исследований длина спермиев животных третьей группы составила 62,04 мкм и колебания по периодам исследований

были в пределах от 61,12±0,42 до 63,01±0,59 мкм. По сравнению с первой группой животных длина спермиев третьей группы увеличилась на 2,6 %.

У быков-производителей 45 месячного возраста, после скармлинания не органического селенсодержащего соединения натрия селеноватистого длина спермиев составила 63,01±0,59 мкм, что выше уровня первой группы на 4,8 % (Р<0,001). Длина головки спермиев варьировала во все периоды исследований в пределах от 8,95±0,20 до 9,52±0,17 мкм. Ширина головки спермиев во все периоды исследований изменялась также незначительно и недостоверно в пределах от 3,91±0,10 до 4,11±0,10 мкм. Длина тела спермиев по группам животных и периодам исследований изменялась также недостоверно и не существенно, но с тенденцией в сторону увеличения после 39-месячного возраста в пределах от 11,3±0,42 до 12,70^0,29 мкм.

Таким образом, скармливание исследованных селенсодержащих соединений (селенопиран, натрия селеноватистый) в рацион быков-производителей не оказало существенного влияния на морфометрические показатели спермиев.

233. Характер изменений показателей качества спермопродукции Влияние селенсодержащих препаратов на динамику количества све-жеполученной спермы быков - производителей представлено на рис. 3.

В 42-, 45-, 48-месячном возрасте во второй группе животных наблюдается постепенное увеличение объёма спермы по сравнению с первой группой во все периоды исследований. Объём свежеполученной спермы был равен 613,0±20,9, 817,0±57,0 и 1114,3±135,8 мл соответственно, данное увеличение составило 16,4 — 94,3 % (Р<0,01).

При скармливании быкам — производителям биогенного соединения неорганической природы — натрия селеноватистого в 42-месячном возрасте отмечается более значительное увеличение количества свежеполученной спермы по сравнению с первой группой животных на 97,9% (Р<0,001). В 45-, 48-месячном возрасте происходит снижение объёма спермы, оставаясь выше уровня первой группы на 51,3 % и 39,5 % соответственно.

Количество годной свежеполученной спермы колебалось во все периоды исследования незначительно в пределах 90,3 % и 91,4 %, а количество брака колебалось в пределах 8,6 % и 9,7 %.

Количество разбавленной спермы от всех быков-производителей в первой группе в 42-месячном возрасте составило 967,7±91,3 мл. Во второй группе количество разбавленной спермы равномерно увеличивалось и достигало своего максимума в 48-месячном возрасте, превышая уровень, первой группы на 342,4% (Р<0,001). В третьей группе животных в 42-месячном возрасте количество разбавленной спермы превышало уровень первой группы на 369,1 % (Р<0,01). В 45-, 48-месячном возрасте наблюдается плавное снижение значения этого показателя.

39 42 45 48

Возраст животных, мес « контроль ж селенопиран ■ натрия селеноватистый

Рис. 3. Динамика количества свежеполученной спермы

Концентрация спермиев в эякуляте в 42-месячном возрасте во второй группе быков-производителей составляла 0,67±0,01 млрд/мл, что на 17,5 % (Р<0,05) больше значения первой группы. В 48-месячном возрасте -0,66±0,02 млрд/мл, на 8,2 % (Р<0,01) превышая уровень первой группы. Изменение данного показателя в третьей группе было незначительным и недостоверным.

Итак, анализ проведённых исследований качества спермопродукции быков-производителей показал, что назначение биогенных соединений селенопиран и натрия селеноватистый в рацион животных сопровождается положительным влиянием на изучаемые показатели.

С целью проведения коррекции качества спермопродукции быков-производителей назначением исследованных селенсодержащих соединений было изучено содержание в сперме живых, нормальных спермиев, а также их абсолютная выживаемость.

В контрольной группе животных количество живых спермиев в среднем составляло 80,8±1Д %. В 42-месячном возрасте у второй группы количество живых спермиев возросло на 4,0 % (Р<0,05), а в третьей группе — на 4,8 % (Р<0,01). Подобная картина качества спермопродукции сохраняется и после 45-месячного возраста. Так, в 45-месячном возрасте во второй группе количество живых спермиев возросло до 86,2±0,9 %, а в третьей -до 83,6±0,7 % или увеличение составило 5,0 % и 2,4 % соответственно. В 48-месячном возрасте количество живых спермиев в сперме животных снижается, достигая уровня контрольный группы для третьей группы (80,4±0,9 %), а для второй - остаётся на уровне 82,6±0,7 %.

Количество нормальных спермиев в сперме животных по морфологическим признакам после назначения исследуемых селенсодержащих соединений изменяется незначительно и недостоверно. Так, в 42-месячном

возрасте во второй группе по сравнению с первой группой это увеличение составило 1,6 %, а в третьей группе - 1 %.

Показатель абсолютной выживаемости спермиев в первой группе животных в среднем составила 1437,4±9,5 у.е. Во второй группе в 42-месячном возрасте абсолютная выживаемость спермиев достоверно увеличилась до уровня 1545,6±21,6 у.е. (Р<0,001), а в третьей группе — до уровня 1643,2±18,8 у.е. (Р<0,001). В 45-месячном возрасте абсолютная выживаемость спермиев во второй группе выросла до 1648,4±9,8 у.е. (Р<0,001), а в третьей группе - до уровня 1523,6±17,0 у.е. по сравнению с первой группой (Р<0,05). В 48-месячном возрасте абсолютная выживаемость спермиев в сперме животных была достоверно выше по сравнению с первой группой, увеличение составило 5,1 % во второй группе и 4,5 % ~ в третьей группе соответственно.

При анализе результатов проведённых исследований биохимической картины спермы прослеживается тенденция к увеличению концентрации микроэлемента селена (рис. 4). Во второй группе в 42-месячном возрасте содержание микроэлемента селена в сперме возросло до 369,2±6,9 мкг/л, увеличение по отношению к первой группе составило 68,9% (Р<0,001). Повышенное содержание селена в сперме быков - производителей сохраняется также в 45-, 48-месячном возрасте и это увеличение по сравнению с первой группой составило 42,3 - 23,7 % (Р<0,001) соответственно.

450,0

400,0

2 350,0

2 300,0

I 250,0

5 200,0 и

Й 150,0 § 100,0 50,0 0,0

Возраст животных, мес

39 42 45 48

—контроль сеяеношгран —"натрия селеноватистьш

Рис. 4. Динамика содержания селена в сперме

Подобная картина содержания селена в сперме быков-производителей характерна и для третьей группы. Так, в 42-месячном возрасте содержание селена в сперме возросло по отношению к первой группе на 75,7 % (Р<0,001), в 45-месячном возрасте - 16,7 % (Р<0,01) и в 48-месячном возрасте на 15,7 % (Р<0,001).

Содержание общего кальция в сперме быков-производителей в 42-, 45-, 48-месячном возрасте изменялось волнообразно, незначительно и недостоверно. Эти колебания находились в пределах 8,94±0,27-9,63±0,59 ммоль/л.

Концентрация неорганического фосфора изменялось с тенденцией в сторону увеличения. Во второй группе животных в 45-месячном возрасте концентрация неорганического фосфора превышала уровень первой группы на 13,2 % (Р<0,05), в 48-месячном возрасте - на 18,0 % (Р<0,05). В третьей группе в 42- месячном возрасте увеличение составило 6,5 % (Р<0,05) по отношению к первой группе.

Таким образом, в ходе второй серии наблюдений по оценке корригирующего воздействия изучаемых биопрепаратов селенопиран и натрия се-леноватистый на динамику андрологического статуса быков-производителей отмечены улучшения микроморфологии гонад, а также повышение качества сперматогенеза и спермопродукции.

3. ВЫВОДЫ

1. Проведена комплексная оценка корригирующего воздействия биопрепаратов селенопиран и натрия селеноватистый на физиолого-биохимические реакции организма быков-производителей, обеспечивающие функционально устойчивые ростовые, метаболические, иммунологические процессы.

2. Установлено, что назначение племенным животным испытываемых биогенных соединений органической и неорганической природы сопровождается, соответственно, медленноразвивающимися долгосрочными и быстроразвивакмцимися краткосрочными положительными морфофизио-логическими, андрологическим эффектами организма.

3. Если быки-производители второй группы (селенопиран) достоверно превосходили интактных сверстников по числу эритроцитов, лейкоцитов, концентрации гемоглобина и щелочной фосфатазы в крови, уровню общего белка и неорганического фосфора в её сыворотке в 45-, 48-месячном возрасте, то животные третьей группы (натрия селеноватистый) — в 42-, 45-месячном возрасте.

4. Аналогичная закономерность у племенных животных опытных групп в возрастном аспекте выявлена в показателях андрологического статуса, которые в 42-, 45-, 48-месячном возрасте превышали контрольные

значения по количеству сперматогоний, абсолютной выживаемости спер-миев в эякуляте, уровню селена, общего белка и неорганического фосфора в сперме, а в 48-месячном — по диаметру семенных канальцев на 9,7— 28,3 % (Р<0,05-0,001).

5. Показано, что в моделируемых условиях экспериментов у 42 -, 45-, 48-месячных животных второй и третьей групп концентрация эссенциаль-ного микроэлемента селена как в крови, так и сперме была значительно выше, чем таковая в контроле (Р<0,01-0,001).

6. Разработаны научно обоснованные практические рекомендации, направленные на максимальную реализацию генетического потенциала иммуногенных и репродуктивных функций быков-производителей.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В биогеохимических провинциях Пензенской области с селеновым дефицитом экспериментально доказана физиологическая целесообразность скармливания быкам-производителям с основньм рационом селенсодер-жащего препарата органической (селенопиран) природы из расчёта 0,5 мг элементного селена на голову в сутки в течение 3 месяцев (с 39-до 42-месячного возраста), что способствует более полной реализации наследственно-обусловленного резерва жизнеспособности и воспроизводительных функций организма.

2. Научные результаты, выводы и рекомендации диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» и племенной работе ОАО «Пензенское» по искусственному осеменению и реализации сельскохозяйственных животных, а также рекомендуется к использованию при написании учебных пособий по физиологии сельскохозяйственных животных для студентов высших учебных заведений по агробиологическим специальностям.

5. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Комзалова, А. В. О действии селенопирана и селенита натрия на спермопродукцию быков-производителей / А. В. Комзалова, Д. А. Сотников, Г. А. Трифонов // Сборник материалов Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2011. — Т. 2. - С. 19-21.

2. Комзалова, А. В. К вопросу действия селенопирана на морфологические и биохимические локазатели крови быков-производителей / А. В. Комзалова, Д. А. Сотников, Г. А. Трифонов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2011. — № 6 (80). — С. 54—56.*

3. Комзалова, А. В. Применение препаратов селена для увеличения спермопродукции хряков и быков-производителей / А. В. Комзалова, Г. А. Трифонов // Вестник АПК Верхневолжья. - Ярославль, 2011. - № 1 (13). -С. 63-65.

4. Комзалова, А. В. Показатели естественной резистентности и спермопродукции быков-производителей при использовании в рационе селе-нопирана / А. В. Комзалова // Известия оренбургского государственного аграрного университета. - Оренбург, 2012. - № 3 (35). - С. 251-253.*

5. Комзалова, А. В. Морфологические показатели крови быков-производителей при включении в их рацион селенсодержащих препаратов /А. В. Комзалова // матер. Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных. - Пенза, 2012. - Т. 2. - С. 153-154.

6. Комзалова, А. В. Биохимические показатели крови быков-производителей при включении в рацион кормления селенсодержащих препаратов / А. В. Комзалова, Д. А.Сотников, Г. А. Трифонов // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. - 2012. - № 4. - С. 39-42.*

7. Комзалова, А. В. К вопросу о поведении и воспроизводительных качествах быков-производителей чёрно-пёстрой породы / А. В. Комзалова // Сборник материалов Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных. - Пенза, 2012. - Т. 2. - С. 59-61.

8. Комзалова, А. В. Влияние селенсодержащих препаратов на морфологические показатели крови быков-производителей / А. В. Комзалова, Г. А. Трифонов // Нива Поволжья. - Пенза, 2012. - № 4 (25). - С. 75-78.*

9. Комзалова, А. В. Влияние препаратов селена на биохимический состав спермы быков-производителей/ А. В. Комзалова, Г. В. Молянова // Известия ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия». - 2013. - Вып. 1. - С. 6-9.*

* - публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК Минобрнаукн России для докторских и кандидатских диссертаций

Подписано к печати 13. 05.2013 г. Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ Лзв.ТО,

Отдел полиграфии ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

428000, г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 38

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зайцева, Анастасия Викторовна, Пенза

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

и<^и1 ЗВет 1

На правах рукописи

л

г/

ЗАЙЦЕВА АНАСТАСИЯ ВИКТОРОВНА

КОРРЕКЦИЯ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО И АНДРОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ НАЗНАЧЕНИЕМ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

03.03.01 - физиология 03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научные руководители:

кандидат ветеринарных наук, профессор Г. А. Трифонов доктор биологических наук, доцент Г. В. Молянова

Пенза 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................................................3

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................................................................................8

1.1. Морфофизиологическое значение микроэлемента селен для организма сельскохозяйственных животных..............................................................................................................8

1.2. Биологическая роль использования селенсодержащих препаратов в животноводстве и ветеринарии............................................................................................................................3 1

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ........................................................................................37

2.1. Организация, материалы и методы исследований............................................................37

2.2. Результаты собственных исследований......................................................................................43

2.2.1. Динамика морфофизиологического состояния бьжов-производителей при назначении биогенных соединений селенопиран и натрия селеноватистый............................43

2.2.1.1. Характер изменений показателей клинико-физиологического статуса и роста тела..............................................................................................................................................................43

2.2.1.2. Характер изменений морфологических показателей крови............................44

2.2.1.3. Характер изменений биохимических показателей крови..................................54

2.2.2. Динамика андрологического состояния быков-производителей при назначении биогенных соединений селенопиран и натрия селеноватистый..............................68

2.2.2.1. Характер изменений показателей микроморфологии гонад..........................68

2.2.2.2. Характер изменений показателей качества спермиев..........................................77

2.2.2.3. Характер изменений показателей качества спермопродукции....................79

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................90

4. ВЫВОДЫ................................................................................................................................................................98

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ........................................................................................99

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................................100

7. ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................................................................................120

ВВЕДЕНИЕ

В целях преодоления кризисных процессов в агропромышленном комплексе страны, удовлетворения потребности людей в продуктах питания высокого качества и обеспечение пищевой промышленности сырьём животного происхождения наблюдается необходимость дальнейшей гармонизация между социально-экономическими потребностями человека и способности природы к её саморегуляторной и саморегенеративной способности, направленной на поддержание шаткого баланса во взаимодействии систем «Организм и среда» (С. И. Колесников, 2008 и др.)

Производственное обеспечение - одна из весьма сложных проблема мировой политики и экономики, поскольку ухудшение качества питания населения может повлечь за собой ряд необратимых демографические изменения, увеличивает социальную и межрегионаную напряжённость. В решении продовольственной проблемы главная роль отводится растениеводству и животноводству. В рамках реализации приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» отдельное место выделяется необходимости привлечения инвестиций в возрождение и развитие базы высокотехнологичного и экономически безопасного животноводства с эффективным производством высококачественного отечественного продовольствия (Г. А. Яковлев, 2010).

Согласно программе развития сельского хозяйства в России к 2020 г. страна должна экспортировать за рубеж примерно 600 тыс. т мяса в год -400 тыс. т мяса птицы и 200 тыс. т свинины. Очевидно, что в краткосрочной перспективе Россия не сможет превратиться в крупного экспортера мясных ресурсов, однако в целом это реально, благо, для этого есть и ресурсы и возможности (А.Харитонов, 2013). Для достижения таких объёмов их производство должно ежегодно возрастать на 10-18%, что потребует объединения усилий всех органов власти, а также науки, бизнеса, общественных союзов и организаций (В. В. Шапочкин, 2005; С. С. Митин, 2007; А. Т. Мысик, 2008).

Актуальность темы. За последние 12-15 лет системы содержания сельскохозяйственных животных претерпели существенные изменения, особенно в аспектах, касающихся сохранения их продуктивности и здоровья. В среду обитания продуктивных животных, в технологии их получения, выращивания и использования внедрились факторы, с которыми они ранее не встречались. Прежде всего обращает на себя внимание образовавшийся устойчивый повышенный фон в почве, кормах, воде тяжёлых металлов, галогенов, диоксинов, азотистых веществ. При всём их разнообразии эти ксенобиотики объединяет одно свойство: постоянно поступая в организм в субтоксических количествах, они нарушают обмен веществ. Это в конечном итоге ведёт к снижению защитных сил организма (Е.С.Воронин, 1999; М. Я. Тремасов и др., 2000; Р. Г. Шаяхметов, К. X. Папуниди, В. Г. Софронов и др.,2003; В. А. Вихрева и др., 2012 и др.).

Поэтому А.Ф.Кузнецов и др (2001), А.Р.Таирова (2001), Н.И.Родионова (2002), А. Т. Мысик (2005); Г. И. Боряев (2010) непременным атрибутом конкурентоспособности отечественного сельскохозяйственного производства считают разработку и внедрение в агропромышленный комплекс нового поколения высокоэффективных технологий (адаптивно-ландшафтные системы в земледелии, энергосберегающие технологии в животноводстве и экологически безопасные методы в переработке сельскохозяйственной продукции).

Отсюда, в комплексной системе надёжной защиты живых организмов требуется соблюдение нового принципа - эколого-адаптивного, основанного на использовании антиоксидантов, иммунотропных средств, адаптогенов, витаминов, микро-, макроэлементов и т.д., характеризующихся высокой профилактической и лечебной эффективностью и экологической безопасностью для организма (А. В. Скальный, А.В.Кудрин, 2000; А. Ф. Блнохватов, 2001; Б. Д. Кальницкий и др., 2001; В. Ф. Лысов, В. И. Максимов, Н. Р. Игламов, 2004; Г. Ф. Кабиров и др., 2004; В. И. Усенко, 2005; С. Г. Григорьев и др., 2011; Р. А. Шуканов, М. Н. Лежнина, А. А. Шуканов и др., 2011 и др.).

Следовательно, разработка и испытание отечественных иммунокорректо-ров нового поколения, способствующих совершенствованию функциональных систем организма человека и животных в среде их обитания, является актуальной проблемой современной биологии и биотехнологии.

В ракурсе изложенного, выше целью диссертационной работы является изучение воздействия биопрепаратов селенопиран и натрия селеноватистый на морфофизиологическое и андрологическое состояние быков-производителей.

Для достижения поставленной цели исследований были сформулированы следующие задачи:

1. Оценить спектр биогенного влияния препаратов селенопиран и натрия селеноватистый на организм быков-производителей.

2. Анализировать характер колебаний роста тела, морфологических и биохимических параметров крови.

3. Исследовать динамику структурно-функционального состояния семенников.

4. Определить качество спермиев и спермопродукции.

5. Разработать научно обоснованные рекомендации, направленные на совершенствование морфофизиологического и андрологического состояния у быков-производителей.

Научная новизна. Впервые научно обоснована биологическая эффективность перорального применения быкам-производителям биопрепаратов селенопиран и натрия селеноватистый, способствующего активизации ростовых, обменных и иммунных процессов в организме, а также повышению количественных и качественных показателей их спермопродукции.

Выявлена причинно-следственная связь между химической природой испытываемых селенсодержащих соединений и характером их воздействия на становление и развитие морфофизиологического и андрологического статуса организма.

В модулируемых условиях экспериментов у племенных животных отмечены медленно развивающиеся долгосрочные (селенопиран) и быстроразви-вающиеся кратковременные (натрия селеноватистый) положительные структурно-функциональные (повышение массы тела, морфологических и биохимических показателей крови) и андрологические (улучшение гистологической структуры гонад, качества сперматогенеза и спермопродукции) эффекты.

Теоретическая и практическая значимость. Получены новые научные данные, дополняющие современную теорию о возрастных особенностях совершенствования морфофизиологического и андрологического состояния у быков-производителей во взаимосвязи с назначением селенсодержащих веществ органического и неорганического происхождения.

Теория работы построена на достоверных фактах о структурно-функциональной организации развивающегося организма и согласуется с научными сведениями отечественных и зарубежных учёных в области физиологии размножения и биологии развития. Научная идея основывается на обобщении инновационного опыта использования селенсодержащих биопрепаратов нового поколения и их биологической эффективности для живых организмов.

Разработаны практические предложения, направленные на более полную реализацию генетического потенциала естественной резистентности и репродуктивных функций быков-производителей.

Реализация результатов исследований. Полученные результаты диссертационных исследований используются в племенной работе ОАО «Пензенское» по искусственному осеменению и реализации сельскохозяйственных животных, учебном процессе ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» и ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».

Апробация работы. Основные научные положения, выводы и практические рекомендации диссертационной работы доложены на Международных (Самара, 2012; Саранск, 2012), Всероссийских (Пенза, 2011-2012) научно-

практических конференциях, расширенном заседании кафедры биологии животных и ветеринарии ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» (Пенза, 2013).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности роста тела, гематологического и биохимического профилей, микроморфологии семенников, качества спермиев и спермопродукции у быков-производителей обусловлены скармливанием селенсодержащих препаратов неорганической и органической природы.

2. Назначение племенным животным изучаемых биогенных соединений вызывает, соответственно, быстроразвивающиеся кратковременные (натрия се-леноватистый) и медленноразвивающиеся долговременные (селенопиран) положительные морфофизиологические и андрологические эффекты организма.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 9 работ, из них 5 в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК Министерства образования и науки РФ (Актуальные вопросы ветеринарной биологии, Вестник Алтайского государственного аграрного университета, Известия Оренбургского государственного аграрного университета, Известия ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», Нива Поволжья)

Структура и объём диссертации. Работа включает следующие разделы: введение (5 с), обзор литературы (37 с), собственные исследования (51 с), обсуждение результатов исследований (7с), выводы (1 с), практические рекомендации (1 с), список литературы (19 с) и приложения (3 с).

Диссертация изложена на 123 страницах компьютерного исполнения, содержит 11 таблиц и 22 рисунка. Список литературы включает 186 источников, в том числе 36 зарубежных.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Морфофнзиологическое значение микроэлемента селен для организма сельскохозяйственных животных

Селен - элемент шестой группы периодической системы Д. И. Менделеева, первый представитель подгруппы селена. Селен был открыт в 1817 году Берцелиусом (в содружестве с Готлибом Ганом) при исследовании осадков, которые образовались в свинцовой камере при производстве серной кислоты. Новый элемент из-за химического сходства с теллуром был назван греческим словом селен (от лат. Selena - Луна). Селен относится к малораспространенным химическим элементам и его содержание в земной коре составляет 610"5 %. В природе в основном этот элемент встречается в виде примеси в составе сульфидных минералов - PbS, CuFeS2, и др. Вместе с тем селен образует и редкие минералы, представленные главным образом селенидами свинца, меди, серебра, ртути и никеля (В. В. Вапиров и др., 2000).

В последнее время большое внимание уделяется селену (Se) как одному из важнейших микроэлементов в рационе кормления сельскохозяйственных животных. Биологическая функция селена определяется его положением в периодической системе и тесно связана с химическими свойствами данного элемента и его соединений.

Большинство живых существ содержат в тканях от 0,01 до 1 мг/кг селена. Потребность животных в селене не превышает 50-100 мкг/кг рациона. Всасывание селена происходит в дистальном отделе тонкого кишечника. Накапливается селен, прежде всего, в почках и печени, костном мозге, сердечной мышце, поджелудочной железе, лёгких, коже, волосах. Селен самый общеизвестный и значительный компонент антиоксидантной системы организма. Он находится в составе активного центра антиокси-дантного фермента - глутатионпероксидазы, которая выполняет протекцию клеток от пагубного действия перекисей и гидроперекисей липидов. Селен участвует в биохимической

адаптации, а точнее в первой фазе (образованием органических окисей и перекисей в следствии окисления чужеродных веществ), также и во второй (связывание и выведение активных метаболитов). В ряде окислительно-восстановительных ферментов является кофактором, входит в большой ряд анаболических процессов. Уровень селена обуславливает остроту зрения, повышая рецепцию света сетчаткой глаз. Предотвращает заболевания печени. Парализует афлатоксины и тем самым защищает клетки от канцерогенного действия этих ядов. Селен прямую имеет связь с половыми гормонами, поддерживая сохранность спермы. Налаживает работу щитовидной железы. Содействует выводу из организма ртути и радионуклидов. Оказывает прямое губящее, повреждающее влияние (прямое токсическое действие) на опухолевые клетки. Поддерживает эластичность колеи, катализирует заживление ран (В. Н. Иванов, А. Н. Козловский, 2010).

Селенметионин является основной пищевой формой селена. Он неплохо абсорбируется в кишечнике. Последующая его судьба не однозначна: включение в состав белка вместо метионина, или же распад до селенида. Второй путь помогает осуществить реализацию биологической активности селена. Связана она в большей мере с селенозависимыми белками, к которым можно отнести глутатион-пероксидазы, тиорексинредуктазы, тиреоиддейодиназы и т.д. В общем, самой изученной функцией селена является регуляция антиоксидантных процессов в органах и тканях, прежде всего ЦНС. Наиважнейшую роль осуществляет селен для функционирования иммунной системы (О. А. Громова, И. В. Гоголева, 2007).

Минеральные вещества и витамины в процессе обмена веществ играют большую роль в жизнедеятельности организма животных. В балансировании рационов животных по недостающим минеральным веществам и витаминам большое значение придаётся обеспеченности их органическими соединениями. В качестве минеральных добавок используют разнообразные соединения микроэлементов, не редко в комплексе с витаминами (Е. Чернова, 2009).

В настоящее время на рынке существует много биологически активных добавок для сельскохозяйственных животных, содержащих те или иные формы селена. Рассматривая спектр препаратов используемых в кормлении сельскохозяйственных животных можно выделить следующие торговые марки представленных на российском рынке:

1) препарат «Е-селен» - воднодисперсная (мицеллярная) форма жирорастворимого витамина Е (5 % токоферола ацетата) с добавлением к нему селена (0,5 % в пересчете на элементарный селен) в виде селенита натрия. Он предназначен для профилактики и лечения болезней, связанных с нарушением обменных процессов; для повышения выносливости животных в стрессовых ситуациях; в качестве общеукрепляющего и восстановительного средства в процессе лечения различных инфекционных и инвазионных заболеваний сельскохозяйственных, домашних животных и птиц;

2) кормова