Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии искусственного осеменения овец

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии искусственного осеменения овец"



□□31В7272

На правах рукописи

Корнеенко-Жиляева Лидия Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ОСЕМЕНЕНИЯ ОВЕЦ

06 02 01 - Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственньтх животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Лесные Поляны, Московской области 2008 г

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте п печенного дела

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Ерохин Анатолий Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор

Кононов Валентин Петрович

кандидат биологических наук Никонов Виктор Васильевич

Ведущая организация: Российская академия менеджмента

в живо гноводстве.

Защита состоится «11» апреля 2008 г в 11 час на заседании диссертационного совета Д 220 017 01 при Всероссийском научно-исследовательском институте племенного дела 141212, Московская область, Пушкинский район, п/о Лесные Поляны, ВНИИплем, факс (8 495)515-95-57

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИплем Автореферат разослан «6» марта 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Искусственное осеменение животных - это высокоэффективный метод улучшения породных и продуктивных качеств животных путем использования семени высокоценных племенных производителей Для дальнейшего совершенствования искусственного осеменения животных, кроме теоретических исследований, большое значение следует уделять поиску путей эффективного выхода в практику Одним из направлений должно стать усовершенствование существующих инструментариев, функциональное значение которых должно быть сопряжено с анатомическими и биологическими особенностями репродуктивной системы животных

Одной из причин низкой оплодотворяемости овец являются сопутствующие факторы, связанные с использованием некоторых технологических приемов и инструментария для искусственного осеменения, оказывающих отрицательное влияние на оплодотворяемость (А И Лопырин, 1971, НН Полянцев, 1999, СМ Сулейманов, 2000, АМ Селиванов, 2000, ЗК Копытин, 2001)

Результативность искусственного осеменения овец спермой, сохраняемой при плюсовых температурах, а также в глубокозамороженном состоянии все еще остается недостаточно высокой

В связи с этим, необходимы дальнейшие исследования в области совершенствования синтетических сред для хранения спермы как в условиях плюсовых температур, и в замороженном состоянии Повышения результативности искусственного осеменения овец возможно добиться с помощью использования в средах различных биологически активных соединений

1.2. Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось повышение результативности воспроизводства овец за счет внедрения в практику искусственного осеменения усовершенствованных

инструментов, а также синтетических сред для криоконсервации спермы баранов

Для достижения этой цели ставили следующие задачи

- усовершенствовать инструменты для взятия спермы от баранов и введения ее в половые пути овец,

- модернизировать выборку овец в охоте и способы их осеменения,

- усовершенствовать синтетическую среду для хранения семени баранов при варьирующих плюсовых температурах,

- исследовать влияние санирующих препаратов в составе синтетической среды на результативность искусственного осеменения овец,

- провести сравнительное изучение защитных свойств солей янтарной кислоты на сперматозоиды баранов при глубоком замораживании,

- усовершенствовать синтетическую среду для замораживания спермы баранов

1.3. Научная новизна исследований. На основе проведения комплексных исследований усовершенствованы инструменты для искусственного осеменения овец

Разработана оригинальная конструкция ловчего комплекса для выборки маток в охоте, в котором использован принцип влечения самок в охоте к самцам Усовершенствована синтетическая среда для хранения спермы баранов при плюсовых варьирующих температурах

Установлено положительное действие нового санирующего препарата Апрэрем на результативность искусственного осеменения овец охлажденным семенем

Усовершенствована синтетическая ГЖУК-трис-буферная среда для замораживания спермы баранов

1.4. Практическая значимость. Усовершенствованные инструменты для взятия спермы у баранов, ее технологической обработки и

введения в половые пути овец способствуют снижению стрессовых ситуаций при взятии спермы у баранов и искусственном осеменении овец, что способствует повышению воспроизводства стада

Разработанная синтетическая среда для глубокого замораживания спермы баранов, в состав которой входят новый санирующий препарат и сукцинат натрия, повышает биологическую полноценность криоконсервированной спермы и ее оплодотворяющую способность

1.5. Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы внедрены в овцеводческих хозяйствах Белгородской, Ростовской, Читинской, Челябинской областей, в республиках Калмыкия и Хакасия Результаты исследований были доложены на конференции отдела биологии воспроизведения животных и лаборатории селекционно-племенной работы в овцеводстве ВНИИплем (2007)

Изготовление приборов для оттаивания спермы, нагревательных столиков к микроскопу и опытной партии устройства для парацервикального способа осеменения организовано в ООО «Венера-Вет», г Москва

1.6. Публикации. Основные результаты научных исследований, изложенных в диссертации, опубликованы в 5-х научных работах, в том числе в 2-х журналах, утвержденных ВАК Получен патент по заявке №2006118741 от 3 октября 2007 г «Синтетическая среда для замораживания спермы баранов»

1.7. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 103 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, результатов исследований, обсуждения, выводов и практических предложений производству Диссертация включает 23 таблицы и 5 рисунков Список литературы состоит из 167 источников, в том числе 58 иностранных

1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследовательские и конструкторские работы по совершенствованию инструментов для взятия спермы от баранов и ее технологической обработке были проведены в отделе биологии воспроизведения и искусственного осеменения животных ВНИИплем

Научно-производственные опыты по модернизации способа выборки овец в охоте и их осеменению проводились на базе ФГУП «Белгородское» по племенной работе, в овцеводческих хозяйствах ООО «им Ватутина» Шебекинского района Белгородской области, ООО «Степной» Сарпинского района Республики Калмыкия

Опыты по совершенствованию способа криоконсервации спермы баранов были проведены на базе ФГУП «Орловское» и ООО им Буденного Сальского района Ростовской области

Формирование опытных и контрольных групп животных проводили по методу пар-аналогов (А И Овсянников, 1986) Животные в течение опытного периода находились в одинаковых условиях кормления и содержания, как и все маточное поголовье Кормление проводилось согласно принятому в хозяйствах рациону и распорядку дня

Биологическую безвредность различных полимерных материалов по отношению к сперматозоидам определяли по живучести (8а) семени, помещенного в ампулы, изготовленные из этих материалов За контроль принимали живучесть семени, помещенного в стеклянную ампулу

Эффективность опытных вагин в сравнении с существующими была установлена по количественным и качественным показателями спермы, взятой с их помощью При этом подвижность оценивали по общепринятой методике, концентрацию сперматозоидов - с помощью камеры Горяева и

фотоэлектроколориметра, живучесть - по методу Милованова В К (1962 г), микробную загрязненность - по Захаровой МН (1950 г) Измерение рН исследуемых сред проводили универсальным рН-метром -милливольтметром рН-121 Использовали стеклянные электроды, предназначенные для измерения концентрации ионов водорода Предварительно проводили их настройку по буферным растворам при температуре 20°С

Влияние солей янтарной кислоты на устойчивость сперматозоидов баранов к замораживанию было изучено в лабораторных опытах по методике Милованова В К (1962) При этом полученный раствор ГЖУК-трис-буферной среды охлаждали до 40°С, в него вносили желток куриного яйца, глицерин и антибактериальный препарат Апрэрем Сперму баранов после разбавления средой охлаждали в течение 2-х часов в холодильнике при 4°С и затем замораживали в жидком азоте на охлажденной до - 80° С фторопластовой пластине в гранулах по 0,2 мл

.Для биологического контроля криоконсервированную сперму оттаивалив в 3% растворе цитрата натрия при 42°С, затем определяли подвижность сперматозоидов под микроскопом через каждый час до полной их гибели и вычисляли абсолютный показатель их живучести (Ба)

При сравнительном изучении цервикального и парацервикального методов искусственного осеменения овец анализировали характеристику дыхательных движений у животных и пульс на бедренной артерии Влияние усовершенствованных сред на оплодотворяющую способность спермы и плодовитость овцематок устанавливали по результатам их ягнения

Для анализа полученных экспериментальных данных производили статистическую обработку цифрового материала по методу Стьюдента-Фишера (Плохинский Н А, 1970 г, Меркурьева Е К, 1970)

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Совершенствование инструментов для взятия спермы от баранов, ее обработки и введения в половые пути овец

В задачу наших исследований входило усовершенствование вагины для взятия спермы от баранов путем использования оптимального пластического материала

Физические свойства ряда пластмасс, предлагаемых для изготовления вагин для баранов, представлены в таблице 1

Таблица 1

Физические свойства исследуемых полимерных материалов

Na Полимер Относит масса, г/см Предел прочн, кг/см Теплостойкость, град Теплоемкость, кг/см Теплопроводность, кал/см сек град Время снижен темп от „42 до 38 С, мин

1 Полипропилен марки АК 60/40 0,90 300-350 160-175 0,40 0,18 19

2 Полиэтилен высокого давления марки П-2070-П 0,92 100-140 100-115 0,48 0,15 18

3 Полиэтилен низкого давления марки 17-4070-Л 0,95 250-300 125-135 0,45 0,20 18

4 Полистирол блочный бесцветный, аморфный 1,05 50-80 80-90 0,43 0,23 16

5 Полистирол кристаллический 1,08 - 220 0,43 0,27 16

6 Винипласт без пластификатора 1,30 60-100 85-95 0,38 0,30 13

7 Эбонит 1,55 50 85 0,35 0,30 12

Из приведенных в таблице 1 данных следует, что лучшими материалами для производства искусственных вагин являются полипропилен, полиэтилен низкого давления и полистирол кристаллический По всем показателям они превосходят эбонит Инструменты из этих пластмасс можно стерилизовать кипячением, так как точка размягчения их находится в пределах 11О-220°С Ударопрочность их в 5-7 раз выше, чем у эбонита Они в 1,5 раза легче и в связи с более низкой теплопроводностью,

они на 5-6 мин. дольше, чем эбонит сохраняют необходимую температуру воды в корпусе устройства.

При изучении токсичности вышеперечисленных материалов по отношению к сперматозоидам было установлено, что в сравнении с контролем (стеклянные ампулы) живучесть семени уменьшилась на достоверную величину только в винипластовых пипетках.

В полипропиленовых, полиэтиленовых и полистироловых пипетках она оказалась на уровне контроля. Следовательно, эти материалы не токсичны по отношению к сперме и могут быть использованы для изготовления различных инструментов, применяемых в технологии искусственного осеменения.

В основу конструкции искусственной вагины нами был положен принцип создания определенных условий в отношении температуры, давления, скольжения, то есть имитации естественных раздражителей, которые необходимы для эякуляции при естественной случке.

Рис. 1. Схема искусственной вагины для получения спермы от барана.

1 - спермоприемник; 2 - корпус; 3 - кольца-муфты; 4 - внутренняя полимерная трубка; 5 - горловина для наполнения водой; 6 - манжета - вкладыш из губчатой резины: 7 - «робка, 8 - поролоновая накладка, 9-термометр

Изучение эффективности опытного образца искусственной вагины было проведено на 10 баранах-производителях разных пород при взятии у каждого по 50 эякулятов (таблица 2).

Таблица 2

Сравнение влияния двух образцов искусственной вагины на качество спермы баранов

Образцы вагин Объем эякулята, мл Подвижн ость, бает Микробная загрязненность, тыс ч т в 1 мл

М±т Lim

Контропьный 1,12 ±0,15 8,5±0,3 5,40±0,35 3,40-7,20

Опытный 1,75 ±0,10* 8,7+0,4 0,27±0,01 0,1-0,45

*Р<0,01

Как видно из таблицы 2, объем эякулята, полученного в усовершенствованную искусственную вагину в среднем составлял 1,75 мл При использовании вагиьы старого образца средний объем эякулята составил 1,12 мл Таким образом, эффективность усовершенствованной вагины оказалась выше (Р <0,01) Что касается микробной загрязненности, то нами было установлено, что в 1 мл спермы, взятой с помощью старого образца вагины содержалось 5,40 тыс микробных тел В эякуляте, полученном в опытный образец, микробное число составило 0,27 тыс микробных тел/мл, что в 20 раз меньше, чем в контроле (Р <0,01)

Эффективность работы усовершенствованной искусственной вагины обеспечивают два упругих вкладыша (манжеты) из ненамокающего материала (губчатая резина), прикрепленные к внутренней стороне корпуса Манжета выполняет роль кольцевого мускула вульвы овцы, создающего давление (50-55 см вод ст) на барорецепторы пениса барана, активизирующего рефлекс эякуляции В искусственной вагине за манжетой образуется свободная полость с пониженным давлением (30-35 см вод столба), что способствует свободному и полному выбросу спермы при эякуляции.

Нами также были усовершенствованы столик нагревательный электронный к микроскопу (рис 2) и биологический термостат-оттаиватель спермы животных (рис 3) От предшественников они выгодно отличаются тем, что получают электропитание непосредственно от бытовой сети

переменного тока, имеют электронные блоки, стабилизирующие напряжение тока и температуру в рабочей зоне и индикаторы режима работы. Устройства созданы на современной электронной базе, обеспечивают высокую надежность в работе и просты в управлении.

Рис.2 Столик нагревательный Рис.3. Термостат-оттаиватель

электронный к микроскопу биологический

3.2. Совершенствование выборки овец в охоте и способа их осеменения

В задачу наших исследований входило усовершенствование метода выборки маток в охоте. При этом использовали феномен влечения маток, находящихся в состоянии половой охоты, к самцам. Для проведения указанных исследований был сконструирован «ловчий комплекс», включающий в себя 5 секторов.

Выборку маток в охоте с помощью ловчего комплекса проводили следующим образом.

Вечером, перед заходом солнца (20 часов), овец подгоняли с пастбища на ночлег в баз №1. В это время калитки в комплексе открыты с трех сторон, обеспечивая свободный доступ овец в охоте к баранам. Все другие калитки закрыты. В 4 часа 30 минут всех овец, зашедших в сектор №2 комплекса, выгоняли в общий баз №1, полагая, что часть животных зашла туда случайно. Калитки в сектор №2 оставляли открытыми до 5,00-5,15 часов.

Овцы, находящиеся в состоянии половой охоты, вновь стремились попасть к баранам Через 30-45 мин. калитки в сектор-накопитель закрывали, изолировав таким образом зашедших в накопитель маток от всей отары Затем их через калитки перегоняют в сектор 4 для неосемененных маток С учетом времени для осеменения (7-8 утра), отобранных маток загоняли в раскол, который в данном случае выполнял функцию группового станка Здесь их осеменяли парацервикальным способом, используя усовершенствованный для этой цели прибор «револьвер» (рис 4)

Рис 4 Револьвер для парацервикального способа искусственного осеменения овец 1 - катетер, 2 - поршень, 3 - дозирующее устройство, 4 - рукоятка

Оказалось, что использование ловчего комплекса позволяет значительно облегчить работу по выборке маток в охоте, а также сокращает время на проведение искусственного осеменения овец парацервикальным способом в загоне При этом в два раза снижаются трудовые затраты на

проведение случной компании в отаре Кроме того, парацервикальный способ осеменения значительно снижает случаи проявления стрессовой ситуации у овец, что положительно влияет на их оплодотворяемость

В следующем опыте мы сравнили результативность обычного цервикального и ларацервикального способов осеменения овец При этом овцам цервикально вводили 0,1 мл разбавленной спермы, содержащей 100 млн подвижных сперматозоидов, а при парацервикальном (влагалищном) методе овцам вводили с помощью револьвера 0,5 мл разбавленной спермы, содержащей 175 млн подвижных сперматозоидов Результаты опыта показаны в таблице 3

В результате эксперимента было выяснено, что в опытной отаре при парацервикальном осеменении объягнилось 85% овец, от которых на каждые 100 маток получено по 136 ягнят При использовании традиционной технологии искусственного осеменения, объягнилось 76% овцематок Плодовитость составила 130 ягнят на 100 маток

Таблица 3

Эффективность способов выборки маток в охоте и методов их осеменения

Способ осеменения Осеменено всего, гол Объягнилось в срок Получено ягнят на 100 маток Трудовые затраты, ч/дн

гол %

Опыт В расколе, парацерви-кально 815 693 85 ± 1,3 136 80,0

Контрочь В станке, цервакально 830 631 76 ±1,5 130 200,0

Полученная разница то количеству объягнившихся (+9%) овцематок и полученному приплоду, статистически достоверна (Р<0,01) Таким образом, разработанная нами технология обеспечивает не только снижение в 2,5 раза трудовых затрат на искусственное осеменение одной отары овец, но и повышает результативность их искусственного осеменения свежеразбавленной спермой

3.3 Совершенствование синтетической среды для хранения спермы баранов при варьирующих плюсовых температурах

В связи с определенными сложностями хранения разбавленной спермы баранов при +2-Ч°С в полевых условиях овцеводческих хозяйств, мы решили усовершенствовать синтетическии разбавитель для хранения спермы баранов при варьирующих плюсовых температурах путем использования кислотного инактиватора и гликокола Предварительно провели сравнительные испытания сред с различными кислотными инактиваторами, дающими возможность хранения разбавленной спермы при плюсовых температурах в интервале 10-20°С Для этих целей были испытаны бикарбонатно-фосфатная, лимонно-кислая, капроновая и щавелево-виннокистая синтетические среды

Было установлено, что более высокую живучесть сперматозоиды баранов сохраняли в щавелево-виннокислой среде (ИХ Хабибуллин, 1965), в которой показатель живучести на 13-30 уел ед превышал аналогичный показатель в других вариантах опыта При усовершенствовании данной среды, мы стремились, чтобы она способствовала сведению до минимума гликолитических процессов в разбавленной сперме Для этих целей, глюкозу заменили на гликокол Его вводили в среду в изотонической концентрации -2,7% (таблица 4)

Таблица 4

Живучесть сперматозоидов в щавелево-виннокислой среде с гликоколом

Степень разбавления Абсолютный показатель живучести семени (уел ед)

с глюкозой (контр) с гликоколом

М±т 1лт М± га Ьт

2 90 ±4,9 80-100- 98 ± 6,0 86-110

4 105 ± 5,6й 96-114 112 + 8,2* 99-125

_8__ 98 ±6,3 85-109 105 + 7,4 80-110

*Р<0,05

При этом было установлено, что при замене глюкозы гликоколом (аминоуксусной кислотой) происходит повышение живучести сперматозоидов при разбавлении спермы в 2-4 раза (Р<0,05)

3.4. Влияние санирующих препаратов на результаты искусственного осеменения овец

В следующем эксперименте мы выяснили влияние нового антибактериального препарата Апрэрем на живучесть сперматозоидов в сравнении с применением препарата Полиген

В лабораторных опытах нами было изучено влияние различных концентраций этих препаратов на живучесть сперматозоидов барана при 18°С (таблица 5)

Таблица 5

Влияние санирующих препаратов «Апрэрем» и «Полиген» на живучесть спермы баранов (п=6)

Санирующий Доза, мкг/мл Абсолютный показатель живучести Разница

препарат уел ед %

Апрэрем 300 140 ± 7,1 П[33,1± 13,2 +33,5

600 136 ±6,0 125,6 ±18,4 +25,6

Полиген 300 116 ±7,1 110,5 + 11,0 +10,5

600 95+1,8 90,5 + 3,1 -9,5

Среда без препаратов (контроль) 0 105 ± 6,8 100 -

При этом было установлено, что препарат Апрэрем в дозах 300 и 600 мкг/мл, повышает живучесть сперматозоидов на 33,5% и 25,6%, соотвегсгвенно, в сравнении с аналогичным показателем контрольной группы (Р<0,01)

Препарат Полиген в дозе 300 мкг/мл повысил живучесть сперматозоидов только на 10,5%

При повышении концентрации «Полигена» до 600 мкг/мл, абсолютный показатель живучести спермиев снизился в сравнении с

контролем на 9,5%, что указывает на его токсичность в данной концентрации Следовательно препарат Апрэрем обладает менее токсичным действием на сперматозоиды барана

3.5. Изучение защитного действия солей янтарной кислоты на

устойчивость спермы баранов к глубокому замораживанию

В технологии длительного хранения спермы баранов первостепенное значение отводится дальнейшему совершенствованию синтетических сред для криоконсервации спермы баранов Одним из аспектов, повышающих эффективность сред, является применение более совершенных криопротекторов

Известно, что янтарная кислота обладает антиоксидантным действием Она предотвращает нарастание метаболических нарушений, приводящих к бурному перекисному окислению и необратимому повреждению клеточных мембран (Треттер Л, 1987, Рокутан К, Кавар К, 1987)

В связи с этим нами были проведены опыты по изучению действия разных солей янтарной кислоты (сукцината натрия, аммония, магния, калия, гидромукцината кальция) в составе ГЖУК-трис-буферной среды на биологические показатели сперматозоидов барана после их замораживания-оттаивания

Проведенные исследования показали, что из всех проверяемых препаратов только сукцинат натрия в концентрациях 0,20 - 0,40 мг/мл среды, оказал заметное криозащитное действие Так, если в контрольной группе подвижность сперматозоидов после оттаивания была равна 4,0 баллам, а абсолютный показатель выживаемости - 293 условных единиц, то при включении в состав среды сукцината натрия в концентрации 0,40 мг/мл, эти

показатели составили соответственно 4,5 балла и 360 уел ед, те увеличились, соответственно, на 12,5 и 20% (Р<0,01)

Другие соли янтарной кислоты при включении их в состав среды оказали отрицательное влияние на качественные показатели сперматозоидов Менее отрицательное действие на сперматозоиды оказали сукцинат аммония и сукцинат магния Подвижность сперматозоидов после дефростации в первом случае была равна 4,0 баллам, а абсолютный показатель живучести -220 условных единиц Аналогичные показатели с использованием сукцината магния составили 3,5 балла и 130 уел единиц

Использование сукцината натрия и гидросукцината кальция в составе среды оказало более выраженное отрицательное воздействие Подвижность сперматозоидов в этих группах после оттаивания была в пределах 3-2,2 балла и абсолютный показатель живучести был в пределах 90 и 20 уел ед

3.6. Совершенствование синтетической среды для замораживания спермы барана

В более расширенных лабораторных опытах нами было уточнено криозащитное действие разных концентраций сукцината натрия в составе ГЖУК-трис-буферной среды (табл 6)

Результаты этих экспериментов показали, что включение сукцината натрия в состав ГЖУК-трис-буферной среды существенно влияет на подвижность и живучесть оттаянных сперматозоидов барана Оптимальной концентрацией сукцината натрия в среде следует считать 0,40 мг/мл В этом случае подвижность сперматозоидов была выше показателя контрольной группы на 13,0%, а показатель живучести - на 21,5% (Р<0,05)

Таблица 6

Влияние сукцината натрия в ГЖУК-трис-буферной среде на биологические показатели отаянных сперматозоидов барана

Концентрация сукцината натрия в среде, мг/мл Показатели

Подвижность Живучесть Концентр водор ионов

Балл % Ба(уел единицы) % РН %

0,20 4,2±0,14 105 315±15,9 112,5 6,80 99,3

0,40 4,5±0,1* ИЗ 340±18,7* 121,5 6,78 99,0

0,80 3,8±0,12 95 256±20,1 91,4 6,65 97,0

1,20 3,6±0,Ю 90 230±20,5 82,1 6,50 95,0

Контроль (без препарата) 4,0±0>25 100 280±20,0 100 6,85 100

*Р < 0 05

Результаты опытов по изучению оптимальной дозы сукцината натрия в составе ГЖУК-трис-буферной среды на оплодотворяемость и многоплодие овец представлено в таблице 7

Таблица 7

Влияние ГЖУК-трис-буферной среды с сукцинитом натрия на результаты искусственного осеменения овец криоконсервированной _Р____спермой _г——_

Осеменено овец Объягнилось

Синтетическая среда Подвижность сперматозоидов, баллы 5а,усл ед голов % число ягнят на 100 маток

С сукцинатом натрия (0,40 мг/мл) 4,5±0,10* 370±15,3* 192 115 59,8±3,2* 142

Контроль (без препарата) 4,0±0,2 310±20,1 183 89,0 48,6±ЗД 130

*Р < 0,05

Полученные результаты показали, что оплодотворяемость овцематок в опытной группе, где использовали оптимальную дозу сукцината натрия (0,40 мг/мл), была выше, чем в контрольной группе на 11,2%, а многоплодие - на 12 голов в расчете на 100 маток (Р< 0,05)

Следовательно, введение в ГЖУК-трис-буферную среду сукцината натрия в концентрации 0,40 мг/мл позволяет значительно повысить подвижность оттаянных сперматозоидов, а также их оплодотворяющую способность

Более высокие криозащитные свойства усовершенствованная среда может оказывать вследствие того, что сукцинат натрия включает в себя не только ионы натрия, способствующие повышению подвижности сперматозоидов, но и янтарную кислоту, которая способна ингибировать перекисное окисление липидов в сперме и может участвовать в энергетическом метаболизме половых клеток

Оптимальный состав ГЖУК-трис-буферной среды с сукцинатом натрия представлен в таблице 8

Таблица 8

Состав ГЖУК-трис-буферной среды с сукцинатом натрия

Компоненты среды Содержание, г

Лактоза 8,4

Декстрин 5,0

Ксилит 0,26

Трис-(оксиметил)-амино-метан 0,105

Двунатриевая двуводная соль - ЭД ТА 0,135

Глицерин 6,0

Желток куриного яйца 20

Натрий янтарнокислый, шестиводный 0,056

Вода дистиллированная 100

18

ВЫВОДЫ

1 Усовершенствованный образец искусственной вагины из полимерных материалов позволяет получать сперму минимально загрязненную микроорганизмами По эффективности взятия спермы от баранов новая вагина на 38% превосходит существующие образцы

2 Модернизированный нами нагревательный электронный столик к микроскопу способствует лучшему поддержанию заданной температуры при исследовании микрообъектов и отличается наличием индикатора режима работы, электронной подсветкой окуляров микроскопа и электропитанием от сети переменного тока

3 Разработанный термостат-оттаиватель для криоконсервированной спермы животных отличается наличием электронного блока, стабилизирующего температуру в рабочей зоне, индикаторов режима работы и таймера Он прост в управлении и надежен в работе

4 Использование прибора «Револьвер для осеменения овец» для парацервикального осеменения в расколе позволяет в два раза сократить трудовые затраты на осеменение одной отары

5 Антибактериальный препарат Апрэрем, применяемый для санации спермы баранов в концентрации 600 мкг на 100 мл среды, повысил оплодотворяемость овцематок на 10,0 % в сравнении с контрольной группой, и на 4,8 % - по сравнению с препаратом Полиген

6 Усовершенствованный способ выборки овцематок в состоянии половой охоты с использованием конструкции «ловчего комплекса» для отделения маток в охоте от отары, позволяет на 50% сократить затраты рабочего времени на проведение искусственного осеменения

7 Для усиления окислительно-восстановительных процессов и сведения до минимума гликолитических процессов в состав усовершенствованной щавелево-виннокислой синтетической среды нами введен гликокол, что способствует повышению живучести сперматозоидов, сохраняемых при температуре 10-20°С

8 Введение в состав ГЖУК-трис-буферной среды 0,4 мг/мл сукцината натрия повышает подвижность оттаянных сперматозоидов, увеличивает их живучесть и оплодотворяющую способность

9 Экспериментально установлено, что пластики исследованных марок полиэтилен низкого и высокого давления, полистирол аморфный и кристаллический, а так же полипропилен - не токсичны для сперматозоидов, обладают необходимыми физическими свойствами и могут быть использованы для изготовления инструментов, применяемых в искусственном осеменении сельскохозяйственных животных

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 В работе племпредприятий, станций и пунктов искусственного осеменения овец для взятия спермы у баранов рекомендуем использовать усовершенствованные инструменты искусственную вагину из синтетических материалов, столик нагревательный электронный к микроскопу, термостат-оттаиватель для дефростации криоконсервированной спермы и прибор «Револьвер» для осеменения овец парацервикальным способом

2 Рекомендуем использовать в практике овцеводческих хозяйств способ выборки овец в охоте с помощью «ловчего комплекса», вдвое сокращающего рабочее время на проведение выборки и парацервикальный способ искусственного осеменения овец в расколе, с помощью предложенного устройства из полимерных материалов «Револьвер»

3 Предлагаем для широкой производственной проверки ГЖУК-трис-буферную среду для замораживания спермы баранов следующего состава вода дистиллированная - 100 мл, лактоза - 8,4 г, декстрин - 5,0 г, ксилит -0,26 г, трис-(оксиметил)-амино-метан - 0,105 г, двунатриевая двуводная соль - ЭДТА - 0,135 г, глицерин - 6,0 мл, желток куриного яйца - 20 мл, натрий янтарнокислый шестиводный - 0,056 г

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Корнеенко-Жиляева Л В Повысить эффективность племенного использования генетически ценных баранов-производителей племзаводов // Ветеринария и кормление -2007 -№4 -с 14-15

2 Корнеенко-Жиляева Л В Влияние сукцината натрия на криоустойчивость спермы баранов при глубоком замораживании // Зоотехния - 2007 - № 6 - с 27-29

3 Деряженцев В И, Корнеенко-Жиляева Л В Совершенствование выборки овец в охоте и способа их осеменения //Ветеринария и кормление -2006 - № 5 -с 28-29

4 Деряженцев В И, Корнеенко-Жиляева Л В , Епишина Т М Влияние солей янтарной кислоты на криоустойчивость спермы баранов при глубоком замораживании //В сб «Селекция, кормление, содержание сельскохозяйственных животных и технология производства продуктов животноводства - Моек обл, Лесные Поляны -2006-е 183-186

5 Деряженцев В И, Дунин И М, Корнеенко-Жиляева Л В и др Синтетическая среда для замораживания спермы баранов Патент по заявке №2006118741 от 3 октября 2007

Заказ № 4

Объем 1,0 п я

Типография ВНИИплем

Тираж 60 экз

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Корнеенко-Жиляева, Лидия Владимировна

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Методы взятия спермы у баранов

1.2 Физиологические условия, необходимые для выделения спермы в искусственную вагину

1.3 Микробная загрязненность семени баранов и ее профилактика

1.4 Методы выявления половой охоты у овец

1.5 Совершенствование парацервикального (влагалищного) способа искусственного осеменения овец

1.6 Особенности сохранения спермы баранов при различных температурных режимах

1.7 Особенности конструирования синтетических сред для замораживания спермы баранов

2. Методика исследований

3. Результаты исследований

3.1 Усовершенствование инструментов для взятия спермы от баранов, ее обработки и введения в половые пути овец

3.1.1 Усовершенствование искусственной вагины для взятия спермы от баранов

3.1.2 Совершенствование нагревательного столика к микроскопу

3.1.3 Совершенствование биологического-термостата оттаивателя

3.1.4 Совершенствование инструмента для парацервикального введения спермы овцам

3.2 Совершенствование выборки овец в охоте и способа их осеменения

3.2.1 Модернизация способа выборки овец в охоте

3.2.2 Совершенствование способа искусственного осеменения овец

3.3 Разработка синтетической среды для хранения семени при варьирующих плюсовых температурах

3.4 Влияние различных санирующих препаратов в среде на результативность искусственного осеменения овец

3.5 Изучение защитного действия солей янтарной кислоты на устойчивость спермы баранов к глубокому замораживанию

3.6 Влияние оптимальноой дозы сукцината натрия в составе среды на криоустойчивость спермы баранов

4. Обсуждение результатов исследований

5. Выводы

6. Предложения производству

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технологии искусственного осеменения овец"

1.1. Актуальность темы. Искусственное осеменение животных — это высокоэффективный метод улучшения породных и продуктивных качеств животных путем использования семени высокоценных племенных производителей. Для дальнейшего совершенствования искусственного осеменения животных, кроме теоретических исследований, большое значение следует уделять поиску путей эффективного выхода в практику. Одним из направлений должно стать усовершенствование существующих инструментариев, функциональное значение которых должно быть сопряжено с анатомическими и биологическими особенностями репродуктивной системы животных.

Одной из причин низкой оплодотворяемости овец являются сопутствующие факторы, связанные с использованием некоторых технологических приемов и инструментария для искусственного осеменения, оказывающих отрицательное влияние на оплодотворяемость (А.И. Лопырин, 1971; Н.Н. Полянцев, 1999; С.М. Сулейманов, 2000; A.M. Селиванов, 2000; З.К. Копытин, 2001).

Результативность искусственного осеменения овец спермой, сохраняемой в условиях 0+2°С, а также в глубокозамороженном состоянии, все еще остается недостаточно высокой.

В связи с этим, необходимы дальнейшие исследования в области совершенствования синтетических сред для хранения спермы как в условиях плюсовых температур, так и в замороженном состоянии. Повышения результативности искусственного осеменения овец возможно добиться с помощью использования в средах различных биологически активных соединений.

1.2. Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось повышение результативности воспроизводства овец за счет внедрения в практику искусственного осеменения усовершенствованных инструментов, а также синтетических сред для криоконсервации спермы баранов.

Для достижения этой цели ставили следующие задачи:

- усовершенствовать инструменты для взятия спермы от баранов и введения ее в половые пути овец;

- модернизировать выборку овец в охоте и способы их осеменения;

- усовершенствовать синтетическую среду для хранения семени баранов при варьирующих плюсовых температурах; исследовать влияние санирующих препаратов в составе синтетической среды на результативность искусственного осеменения овец;

- провести сравнительное изучение криозащитных свойств солей янтарной кислоты и на сперматозоиды баранов при глубоком замораживании;

- усовершенствовать синтетическую среду для замораживания спермы баранов.

1.3. Научная новизна исследований. На основе проведения комплексных исследований усовершенствованы инструменты для искусственного осеменения овец.

Разработана оригинальная конструкция ловчего комплекса для выборки маток в охоте, в котором использован принцип влечения самок в охоте к самцам. Усовершенствована синтетическая среда для хранения спермы баранов при плюсовых варьирующих температурах.

Установлено действие нового санирующего препарата Апрэрем на результативность искусственного осеменения овец охлажденным семенем.

Усовершенствована синтетическая ГЖУК-трис-буферная среда для замораживания спермы баранов.

1.4. Практическая значимость. Усовершенствованные инструменты для взятия спермы у баранов, ее технологической обработки и введения в половые пути овец способствуют снижению стрессовых ситуаций при взятии спермы у баранов и искусственном осеменении овец, что способствует повышению воспроизводства стада.

Предложена усовершенствованная синтетическая среда для глубокого замораживания спермы баранов, в состав которой входят новый санирующий препарат и сукцинат натрия, повышает биологическую полноценность криоконсервированной спермы и способствующие повышению ее оплодотворяющую способность.

1.5. Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы внедрены в овцеводческих хозяйствах Белгородской, Ростовской, Читинской, Челябинской областей, в республиках Калмыкия, Хакасия. Результаты исследований были доложены на конференции отдела биологии воспроизведения животных и лаборатории селекционно-племенной работы в овцеводстве ВНИИплем (2007).

Изготовление приборов для оттаивания спермы, нагревательных столиков к микроскопу и опытной партии устройства для парацервикального способа осеменения организовано в ООО «Венера-Вет», г. Москва.

1.6. Публикации. Основные результаты научных исследований, изложенных в диссертации, опубликованы в 5-х научных работах, в том числе в 2-х журналах, утвержденных ВАК. Получен патент по заявке №2006118741 от 3 октября 2007 г. «Синтетическая среда для замораживания спермы баранов»

1.7. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 103 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, результатов исследований, обсуждения, выводов и практических предложений производству. Диссертация включает 23 таблицы и 6 рисунков. Список литературы состоит из 167 источников, в том числе 58 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных", Корнеенко-Жиляева, Лидия Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Усовершенствованный образец искусственной вагины из полимерных материалов позволяет получать сперму минимально загрязненную микроорганизмами. По эффективности взятия спермы от баранов новая вагина на 38% превосходит существующие образцы.

2. Модернизированный нами нагревательный электронный столик к микроскопу способствует лучшему поддержанию заданной температуры при исследовании микрообъектов и отличается наличием индикатора режима работы, электронной подсветкой окуляров микроскопа и электропитанием от сети переменного тока.

3. Разработанный термостат-оттаиватель для криоконсервированной спермы животных отличается наличием электронного блока, стабилизирующего температуру в рабочей зоне, индикаторов режима работы и таймера. Он прост в управлении и надежен в работе.

4. Использование прибора «Револьвер для осеменения овец» для парацервикального осеменения в расколе позволяет в два раза сократить трудовые затраты на осеменение одной отары.

5. Антибактериальный препарат Апрэрем применяемый для санации спермы баранов в концентрации 600 мкг на 100 мл среды, повысил оплодотворяемость овцематок на 10,0 % в сравнении с контрольной группой и на 4,8 % - по сравнению с препаратом Полиген.

6. Усовершенствованный способ выборки овцематок в состоянии половой охоты с использованием конструкции «ловчего комплекса» для отделения маток в охоте от отары, позволяет на 50% сократить затраты рабочего времени на проведение искусственного осеменения.

7. Для усиления окислительно-восстановительных процессов и сведения до минимума гликолитических процессов в состав усовершенствованной щавелево-виннокислой синтетической среды нами введен гликокол, что способствует повышению живучести сперматозоидов, сохраняемых при температуре 10-20°С.

8. Введение в состав ГЖУК-трис-буферной среды 0,4 мг/мл сукцината натрия повышает подвижность оттаянных сперматозоидов, увеличивает их живучесть и оплодотворяющую способность.

9. Экспериментально установлено, что пластики исследованных марок: полиэтилен низкого и высокого давления, полистирол аморфный и кристаллический, а так же полипропилен - не токсичны для сперматозоидов, обладают необходимыми физическими свойствами и могут быть использованы для изготовления инструментов, применяемых в искусственном осеменении сельскохозяйственных животных.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В работе племпредприятий, станций и пунктов искусственного осеменения овец для взятия спермы у баранов рекомендуем использовать усовершенствованные инструменты: искусственную вагину из синтетических материалов, столик нагревательный электронный к микроскопу, термостат-оттаиватель для дефростации криоконсервированной спермы и прибор «Револьвер» для осеменения овец парацервикальным способом.

2. Рекомендуем использовать в практике овцеводческих хозяйств способ выборки овец в охоте с помощью «ловчего комплекса», вдвое сокращающего рабочее время на проведение выборки и парацервикальный способ искусственного осеменения овец в расколе, с помощью предложенного устройства из полимерных материалов «Револьвер».

3. Предлагаем для широкой производственной проверки ГЖУК-трис-буферную среду для замораживания спермы баранов следующего состава: вода дистиллированная — 100 мл, лактоза - 8,4 г, декстрин - 5,0 г, ксилит -0,26 г, трис-(оксиметил)-аминометан - 0,105 г, двунатриевая двуводная соль - ЭДТА - 0,135 г, глицерин - 6,0 мл, желток куриного яйца - 20 мл, натрий янтарнокислый шестиводный - 0,056 г.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Корнеенко-Жиляева, Лидия Владимировна, п. Лесные Поляны Московской обл.

1. Белоус A.M., Гордиенко В.И., Розанова Л.Ф.//Замораживание и криопротекция.- М.: Высшая школа.- 1987.- с. 20

2. Бугров А.Д. Авторское свидетельство СССР «Искусственная вагина для с-х животных». №381346 .1973.

3. Бурлакова Е.Б. Свободнорадикальный механизм регуляции клеточного метаболизма.//Свободнорадикальное окисление липидов в норме и патологии.- М.: Наука, 1976.-C.41-42.

4. Варнавский А.Н. Микробная загрязненность семени сельскохозяйственных животных и меры ее устранения //Животноводство.- 1963.- №1.- с.32-33.

5. Варнавский А.Н. Профилактика микробного загрязнения семени баранов//Овцеводство.- 1964.- №3.- с. 12-13.

6. Варнавский А.Н., Варнавская В.А., Зайцев В.В. Новые исследования криоконсервации спермы баранов.- //Сб. научн. тр. ВИЖ: «Повышение эффективности племенной работы и воспроизведения животных».- М.: 1991.- С.13.

7. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев Е.А. Свободные радикалы в живых системах.//Итоги науки, техники ВИНИТИ.- Серия Биофизика.- 1985.-T.29.-c.17.

8. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление в биологических мембранах.- М.: Наука.- 1972,- 252 с.

9. Волосков П.Н. Теоретические основы и передовой опыт борьбы с яловостью крупного рогатого скота. //Кн. «Борьба с бесплодием сельскохозяйственных животных».- М.- 1956. с. 15-17.

10. Волосков П.Н. Электроэякулятор для получения семени от быка и барана //Ветеринария.-№10.- 1959. с.24.

11. Герман В.Ф., Зайцев В.В. Стресс и феромоны //Сб. научн. тр. ВИЖ,- Дубровицы.- 1989.- с. 38-39.

12. Гордон А. Контроль воспроизводства сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1988.- 416 с.

13. Деряженцев В.И., Ерохин А.С. и др. Подготовка баранов к круглогодовому использованию //Передовые приемы искусственного осеменения овец.- М.: 1991.- с. 12-14.

14. Деряженцев В.И., Болбасов Е.Ф., Шагабский А.Ш. Искусственная вагина для баранов. Авторское свидетельство СССР №169573.- 1991.

15. Деряженцев В.И., Бортников A.M., Юрков М.Н. и др. Препарат для санации спермы с-х животных. Патент №2177761.- 2002.

16. Деряженцев В.И., Епишина Т.М. Новая синтетическая среда для криоконсервации спермы баранов. Патент №2198622.- 2003.

17. Деряженцев В.И., Епишина Т.М. Новый криопротектор для разбавления и криоконсервации спермы баранов //Ветеринарная патология.- 2007.-№2. с. 38-39.

18. Деряженцев В.И., Чудотворцев Г. А., Соловьев А.В. Искусственная вагина для получения спермы от баранов: Авторское свидетельство СССР №906554.- 1981.

19. Деряженцев В.И., Дунин И.М., Бортников A.M., и др. Препарат для санации спермы «АПРЭРЕМ». Патент №2177277 2001.

20. Деряженцев ; В.И., Дунин И.М., Епишина Т.М., Никонов В.В. Способ повышения оплодотворяющей способности спермы баранов. Патент №2297197.- 2007

21. Ерохин А.С., Лехмус И. А. Определение содержания АТФ биолюминисцентным методом в сперматозоидах барана после криообработки //Докл. РАСХН.- 1996.- №1.- С. 32-34.

22. Ерохин А.С., Деряженцев В.И. Перекисное окисление липидов в сперме баранов//Овцеводство.- 1991.-№3.- С.17-19.

23. Ерохин А.С., Деряженцев В.И. Защитное действие феноксана на сперму барана //Зоотехния.- 1992.- №2.- С.17-19.

24. Ерохин А.С., Епишина Т.М., Чернова И.Е. Новый антиоксидант криопротектор спермы баранов //Зоотехния.- 1994.- №10.- С. 28-29.

25. Ерохин А.С., Платов Е.М., Тимофеев К.Н. Структурное состояние мембраны сперматозоидов барана и быка после процесса криовоздействия. //Докл. ВАСХНИЛ.- №3.- 1989.-.С. 19-29

26. Желтобрюх Н.А. Как устранить тяжелый труд чабанов при выборке маток для покрытия //Животноводство.-№8.-1962.- с. 24-26

27. Желтобрюх Н.А. Организация искусственного осеменения овец с использованием вазэктомированных баранов-метчиков //Научн. тр. ВНИИОК. Ставрополь.-1968.- с. 48-51.28.31,32,33,34