Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние иммуногенных конъюгатов сурфагона на воспроизводительную функцию, обмен веществ и продуктивность бычков

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние иммуногенных конъюгатов сурфагона на воспроизводительную функцию, обмен веществ и продуктивность бычков"

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ, БИОХИМИИ И ПИТАНИЯ СЩ.ЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЬК животных

На правах рукописи

ТРИНДО ЛЮБОВЬ ИГОРЕВНА

УДК 636.32/38:591.132!577.15

МИЛНИЕ ИГЛ.1УНОГЕННЦХ КОНЫОГАТОВ ОУРШША НА ВОС-ПР0ИЗШдаГ£11ЬНУ"Ю ФУНКЦИЮ, ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ БЫЧКОВ

03.00.13 - физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Боровск - 1994

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте фЕЕйогогии, биохимик и питания сельскохозяйственных животных.

Научный руководитель - доктор биологических наук Галочкин В.А.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Клинский Ю.Д.; кандидат биологических наук Рябых В.П.

Ведущее учреждение - Всероссийский институт акспериментальной ветеринарии.

Защита диссертации состоится "_*_ 1994 г.

на заседании специализированного Совета Д.020.17.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.

Адрес: 249010, г.Боровск, Калужской обл., ВШШБий с.-х. животных.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_" 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

В.И.Дудки

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНОТККА РАБОТЫ

Актуальность^ новизна, теоретическая и практическая значимость. Теоретической основой разработок конкретных практических приемов направленной регуляции обмена веществ, а следовательно, и продуктивности сельскохозяйственных животных, служит интенсивно развиваемая в мировой науке концепция функциональной взаимосвязи нервной, иммунной и эндокринной систем организма.

Открытие поразительной унифицированности регуляторных механизмов позволило ученым глубже понять целостную интегрированную картину регуляции сверхсложной системы, каковой является организм высших животных.

Одним из наиболее ярких примеров, интенсивно развиваемых в последнее время в мировой науке, признается подход воздействия на организм животных, основанный на иммунорегуляции, имму-яокоррекции обмена веществ. Выдающимся частным примером этого генерализованного принципа считается прием иммунонейтрализации, 1 точнее аутоиммуноингибирования регуляторных пептидов.

Этот путь исключительно перспективен и он, вне сомнений, з самое ближайшее время воплотится в создании целой серии мз-тицинских и ветеринарных лечебных и профилактических вакцнн.

Данное направление в иммунохиыичэской инженерш и иммуно->иотехнологии знаменует собой наступление новой эры биотехнодоризации животноводства - эффективного кымунобиотехнолоппаского сонструирования. животных с заданной программой обмена вацзств, I следовательно, и продуктивности. Начало атому положат угэ

-г -

создаваемая в мире серия физиологических вакцин нового типа и нового поколения.

Новизна типа данных вакцин обусловлена принципиально новым, специфическим назначением вакцин с задачей выступать в роли высокоэффективного физиологического регулятора обмена веществ в организме здорового сельскохозяйственного животного. Поскольку в этом случае метаболический процесс в организме будет регулироваться антителами, вырабатываемыми самим же организмом, то и конечное назначение таких вакцин заключается в аутоиммунокоррекции обмена, веществ в организме здорового продуктивного животного с направлением его в требуемом нам, заданном нами и контролируемом нами русле.

Новизна поколения вакцин определяется главными биологически активными компонентами каждой вакцины, которые отличаясь по своей химической природе и биологической функции, в большинстве случаев будут представлять собой короткие и совершенно неиммуногенные пептиды.

lio единодушному мнению ученых поцусинтетические и синтетические пептидные вакцины рассматриваются как вакцины XXI векг Современные достижения иммунологии, физико-химической и молекулярной биологии открывает реальные возможности успешного решения всего комплекса исключительно сложных задач, связанных с созданием подобных вакцин. В настоящее время основные практические этапы создания физиологических вакцин просматриваются весьма отчетливо. Во-первых, синтезируется иммуногенный коньв-гат интересующего нас регуляторного пептида. В соответствующем адыпанте и с подходящими иммуностимуляторами конызгат вводится животному.

В результате сам организм начинает вырабатывать свои собственные антитела против своего же пептида, который теперь для него уке стал чужим.

Данное направление следует рассматривать, как одно из приоритетных направлений научных исследований, где результаты уже ближайших поэтапных разработок будут представлять самостоятельную научную ценность общебиологического плана и одновременно разностороннюю прикладную значимость.

Итоговая практическая задача данного направления научных исследований может быть сформулирована как поэтапное приближение к сознанию технологичного типа сельскохозяйственных животных. Под термином "технологичный тип животных" в данном контексте следует понимать животных:

а) высокопродуктивных;

б) дающих высококачественную продукцию;

в) эффективно конвертирующих корма в продукцию;

г) с высокой неспецифичэской резистентность®, повышенным потенциалом жизнеспособности и невосприимчивости ко всем инспекционным и неинфекционным заболеваниям;

д) устойчивых к стрессу и всем неблагоприятным воздействиям;

е) с выраженными или заингибированными половыми рефлексами и воспроизводительной функцией, со спокойным темпераментом и адекватными поведенческими реакциями в строгой зависимости от конкретного назначения и способов эксплуатации;

к) с продленным периодом продуктивного использования.

Возможность претворения в жизнь этих замыслов реально существует. Все развитые страны мира ведут интенсивный научный

поиск в этом направлении. Кдет напряженная работа по созданию физиологических вакцин продуктивности, аппетита, стерилизации.

Все вышесказанное позволяет сформулировать идею, положенную в основу настоящей работы. Она может быть сведена к необходимости теоретического осмысления и практической разработки экологически чистого способа направленной имыунокоррекции обмена веществ с целью повышения технологичности животных посредством ингибирования их воспроизводительной функции. Иными словами, речь идет, в конечном итоге, о разработке такого способа биостерилизации животных, при котором была бы подавлена не просто функция спермогенеза. Задача значительно сложнее - необходимо научиться управлять стероидогенезом и поддерживать его на том оптимальном уровне, при котором, в идеальном варианте, интенсивность биосинтетических процессов не будет уступать или даже будет превосходить таковую некастрированных животных, а поведенческие реакции и половая мотивация остаются как у животных после хирургической кастрации. Если в принципе, теоретически, такая задача решаема и такой концентрационный градиент стероидов в организме может быть создан, то, руководствуясь сегодняшними знаниями, иы не видим более мокрого союзника в решении этой задачи и более перспективного звена, на которое надлежит воздействовать в ожидании наибольшей потенциальной ответной реакции, чем гонадолиберин.

Гонадолиберин является пептидом, находящимся у самых истоков фазы химической регуляции и воспроизводительной функции, и поведенческих реакций у животных как мужских, так и женских особей, причем, у животных всех известных видов. Научившись управлять содержанием этого вещества в организме, нееледова-

тель вооружает себя инструментом для частичного и полного, обратимого и необратимого подавления воспроизводительной функции и связанных с ней поведенческих реакций животных.

В попытке реализации этой идеи и достижения описанных целей работы, экспериментальная проверка рабочей гипотезы направлена на решение следующих задач:

1. Изучение возможности двух конъюгатов модифицированного аналога гонадолиберина - сурфагона с сывороточным альбумином • инициировать синтез антител, перекрестно реагирующих с натив-ным гипофизарным гонаролиберином в организме откармливаемых бычков;

2. Изучение возможности использования конъюгатов сурфагона для ингибирования биологической функции эндогенного гонадолиберина;

3. Сопоставительной изучение основных физиолого-биохими-чвских показателей, характеризующих состояние обмена веществ и морфологию ткани семенников у бычков опытных групп с бычками контрольной группы после введения двух различных конъвгатов сурфагона;

4. Сопоставительное изучение продуктивности и качества мяса у экспериментальных и контрольных животных, при введении изучаемых конъвгатов и применении использованной схемы иммунизации;

•5. Изучение возможности разработки экологически чистых способов иммунобиотехнологического "конструирования" откармливаемых животных с заторможенными половыми рефлексами и повышенным потенциалом роста.

1 Положения, выносимы« на защиту:

1. Коньюгаты отечественного синтетического аналога гона-долибврина сурфвгона с сывороточным альбумином иммуногенны и вызывают синтез антител, способных перекрестно реагировать с эндогенным гипоталаыкчвским гонадолиберином.

2. Взаимодействие антител с эндогенным гонадолиберином приводит к ингибированию его биологической функции в организ-Ы8 бЫЧКОВ.

3. Введенная доза различных конъигатоь и использованная схема иммунизации меняет величину и динамику ответной реакции иммунной системы с измененным специфическим антителогенезом

и способностью нейтрализовать эндогенный гонадолиберин с по-следукцкми выраженными изменениями: а) в функциональном состоянии ендокринной системы; б) в обмене веществ; в) в морфологии стороидо- и спермопродуцирущих структур семенников; г) в по-вэдвичзских реакциях вивотных; д) в интенсивности прироста живой массы сивотных; е) в количестве и качестве дополнительно получзиноЯ продукции.

4. Иэучэнныз иммуногенные коньюгаты на базе сурфагона мо-туч быть использованы для разработки высокоэффективных эколо-гичэскн чистых способов иммуностерилизации откармливаемых на мясо бычков.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста. Содержит 13 таблиц и 3 фотографии. Состоит из следующих разделов: введение, обзор дитврапуры, объект и методы исследований, результаты эксперимента и их обсуждение, выводы. Библиография включает 211 источник , о том числе 49 на русском языке..

Публикации. Основное содержа кие работы отражено в двух статьях, опубликованных в журнале "Сельскохозяйственная биология" .

2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ^СЛЕДОВАНИЙ

Опыт проведен в хозяйстве Каменка Московской области на бычках черно-пестрой породы с 5,5 до 10,5-месячного возраста. Начало эксперимента - 30 марта 1992 года, завершение -30 августа 1992 года. йиоткые были разделены на 3 аналогичные' группы по 5 голов в каждой, со средней живой массой 118 кг. I группа - контрольная, II и Ш - опытные.

Опытных животных иммунизировали дважды - в возрасте 5,5 и 8,5 месяцев, йивотным двух опытных групп вводили коньюгат сурфэгона с сывороточнш альбумином. Доза вводимых конъюга-тов обеим группам - 3 мг. Стехиометрия коньвгата - приблизительно 15 молекул сурфагона на I молекулу альбумина. Различия в вводимых кокьпгатах между двумя опытными группами заключались в способах химической сшивкн сурфагона с альбумином. Конъюгаты синтезированы и любезно предоставлены доктором Удо Калейс (объединение Бапекс, Рига).

Конъюгаты вводили в I мл гидроокиси алюминия. Место инъекции - средняя треть шеи. Животным контрольной группы вводили плацебо (3 мг альбумина в I мл адъюванта). Животных кормили сбалансированным рационом по нормам ВИЖ. Содержание бычков в течение основного времени опытного периода - стойловое, привязное. В 8-ми месячном возрасте животных перевели на беспривязное групповое содержание сроком на I месяц, ^¡ивотных взве-

шивали ежемесячно. Также ежемесячно, промерами, определяли прижизненный вес семенников и брали кровь из яремной вены до утреннего кормления для проведения биохимических'анализов.

В плазме крови определяли следующие показатели:

1. Титр антител к гонадолиберину определяли в стандартной тест-системе, добиваясь 50%-ной величины связывания индикаторной дозы меченого I-I25 гонадолиберина при инкубации его в течение 24 часов с изучаемыми образцами плазмы крови, экспериментально подбиравшегося разведения. Этот анализ проведен с любезной помощью Н.А.Набатчиковой (Химико-фармацевтическая ассоциация Октамед, г.Москва).

2. Концентрация тестостерона определена радиоиммунологическим методом с использованием стандартных наборов производства Белоруссия, Шнек.

3. Концентрация эстрадиола - радиоиммунологическим методом, также используя готовые коммерческие наборы этой же фирмы.4

4. Концентрацию гормона роста определяли методом, разработанным во ВШШБиД с.-х. животных. Мэтод представляет собой разновидность ELISA , усовершенствованный использованием стрептоавидин-биотинового сродства. Принцип метода - твердофазный, неконкурентный, двухбайтный иммуноферментный анализ.

5. Концентрацию глюкозы анализировали глюкозооксидазным методом.

6. Содержание общих липидов - по Фолцу.

7. Соотношение классов липидов - по Фолчу.

б. В конце опыта был проведен контрольный убой животных по 3 головы из каждой группы. Проведена обвалка туш и изучен

химический состав мяса на содержание белка, жира и влаги.

9. Изучена морфология ткани семенников.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результата проверенного опыта показали, что по механизму действия оба испытанных коньюгата в основном были идентичны, с существенными отличиями по силе вызванной ответной реакции организма и по её динамике. Оба коньюгага стимулировали выработку антител, способных реагировать с нативным гонадоли-берином (табл.1). Анализ цифрового материала свидетельствует о достаточно высокой величине титра антител у всех животных еще до первой иммунизации с существенными индивидуальными колебаниями, отраженными в значениях средкеквадратических отклонений. Первоначально мы склонны были отнести полученную информации к парадоксальной или как к некоему артефакту анализа вследствие высокого неспецифического связывания глобулинами крови меченого гонадолиберина. В последующем, по мерз поступления и анализа новых образцов крови от контрольных и опытных животных, мы убедились, что это не так. Чзрез месяц после первой иммунизации титр антител в крови опытных животных обеих групп возрос более чем в Ю раз относительно исходного фонового уровня. В это Ее время в крови бычков контрольной группы он дата снизился на 2055. В твчзшю всего послздзусщэго эксперимента у контрольных гавогши титр антител к гонадоли-берину колебался, проявляя явно вырасзннуп тендзшуга к сни-сзнкэ с возрастом, н ни разу нз достагнул исходной величины, присуцэй бычкам 5,5-мзсячного возраста. Совершенно иная зако-

Таблица I

Лониопеа титра антител в шгазча крогзи бнтаоз, имп./ыин

Группы 1 Епзоталс! Показатели I

I

Возраст хявопшх

(ыэсяцы)

5,5 1 , 6,5

1

7,5 1 8,5 ! 9,5 ! 10,5

Абсоютшз вели-

чина 522+139

% К ИСХОДНОМУ 100

уровню

Абсолютный вели- 473+128

чины

% к исходному 100

уровню

% к контрольной 90

группе

Абсолютные вели-

чины 516+113

% к исходному 100

уровню

% к контрольной 98

группе

80

М8+12 1067 1204

348+42 842 1037

342+127

65

5816+1007 1229 1700

£957+1102 1348 2034

374+107 71

363+116

67

885 1120

816 1034

5727+609 6395+957 1109 1239 1531 1811

409+112

40

4189+2040 3864+1115 4412+5255

932 1078

5918+1465 1146 1446

0

1 ,

I

П

номеркость прослежена в опытных группах. Во второй группе максимальная величина тигра зафиксирована через 2 месяца после им-мунизацяи. Еще через месяц она снизилась почти на 30$. В этом возраста (8,5 месяцэв) была проведена бустерная иммунизация той гэ дозой конъюгата в этом Ев адьюванте. В результате не произошло повышения титра ни черзз месяц, ни чэрзз два.

Что касается третьей группы, то отмечена более низкая первичная ответная реакщя чзрез месяц. В то время как абсолютная величина специфичного антителогенеза через 2 месяца была уже выше как по отношению к предыдущ-му месяцу в этой группе, так и по сравнении со второй группой в этот же срок, йцэ через месяц татр антител в третьей группе, хотя и несколько снизился, но продолжал оставаться значительно вше, чем у животных второй группы. Проведенная в этот гко период бустерная иммунизация В третьей группе повлекла за собой дальнейшую стимуляцию ретикуло-эндотелиальной системы. Как следствие - отмечен максимальный аитительный ответ а возраста 9,5 месяцэв. Мы считаем, что' именно этот показатель и инициировал, и сыграл определяющую роль во всех последующих выявленных биохимических, морфологических из-иенениях и, естественно, повлек за собой различную продуктивность пяютных.

В период полового созревания и период половозрелое™ у жи-ютных сущзствупт строго специфические и обратныэ взаимосвязи в •ипоталаио-гипофизарно-тесгикулярной оси. Семенники являются >рганом - мишенью для гипофизарннх гонадотропных гормонов. Ги-, офиз, в свою очередь - орган-мишень для гипоталамичзских пепти-ов. В эти периоды клетки Лейдига должны усиленно поглощать до-

теинизи^угаций гормон, а клетки Сертоли - фолликулостимулирующий, так как именно эти гипофизарные гормоны ответственны за регуляции стероидо- и спермогенеза в семенниках.

Результаты эксперимента подтвердили, что степень достигнутой ишунонейтрализации гонадолиберина самым непосредственным образом отразилась на синтезе и секреции и половых стероидов, и гормона роста (табл.2). Амплитуда циклических колебаний концентрации стероидных гормонов в крови бычков контрольной группы отражает их ведупую роль в формировании репродуктивной функции животных. В период интенсивной подготовки семенников к спер-ыогенезу кош^нтрация тестостерона к 6,5-месячноцу возрасту повысилась на 30%, с последующим стаи кием в 7,Ь и 9,5 месяцев и выраженными пиками в 8,5 и особенно в 10,5 месяцзв.

Ритмика концентрации тестостерона в крови опытных животных коренным образом отличалась как от контрольных животных, так и между двумя опытными группами. На протяжении всего опытного периода у бычков второй группы размах колебаний концзнтрации тестостерона был шюшальнкм, он не превышал и не снижался более чзм на 15$ от исходного уровня. 2Еивотныз третьей группы характеризовались совершенно иной закономерностью. После первой иммунизации, с определенными колебаниями, но шло закономерное сни-

V

жениэ концзнтрации гормона. Бусторная ин>екция в 8,5-месячном возрасте явно способствовала этой тенденции. В итоге эта группа животных в возрасте 10,5 ыесяцэв одела минимальную концзнтрации тестостерона (на 2Ь% шкз исходного уровня), в то время как у животных второй группы этот показатель был на %% а у бычков первой группы на 67% выае исходного уровня.

Группы

ESEOÏÎÔS

Таблица 2

тэстостзрога, зстрариола и гораока роста а плазнэ крови бычков, иг/ыл

_Возраст тропик 4 (тсятц)

5,5

6,5

t

7,5

!

0,5

9,5

! 10,5

I

Я

Ш

I

Ii

ül

I

Ii

й

.607+0.109 .572+0.061 .646+0.083

.536+0.007 .521+0.013 .524+0.015

1.53+0.43 1.84+0.16 2.28+0.24

.720+0.0S2 .673+0.072 .525+0.061

.589+0.032 .500+0.016 .499+0.017

1.03+0.68 1.30+0.10 2.84+0.72

Тестостерон .645+0.124

.657+0.087

.420+0.053

Эстрапиол .490+0.005 .483+0.019 .467+0.008

Соматотропин 1.93+0.23 4.10+0.80 4.24+0.28

.762+0.066 .520+0.079 .459+0.068

.472+0.006 .483+0.016 .483+0.013

4.40+0.97 4.46+0.91 5.56+0.69

.489+0.041 .609+0.060 .312+0.047

.525+0.043 .530+0.021 .496+0.015

2.43+0.83 2.92+0.15 3.38+Û.29

.816+0.079 .610+0.027 .484+0.049

.511+0.020 .511+0.013 .497+0.012

2. £6+0.75 1.04+0.07 0.38+U.05

CJ i

- 14 -

В отличие от описанных закономерностей в характере кривых концентрации тестостерона концентрация эстрадиола в крови тавотных претерпевала незначительные изменения (табл.2). Это положение справедливо в равной степени и для всех изученных возрастных периодов в контрольной группе, и для животных обеих опытных групп.

Уровень современных теоретических знаний по иммуностерили-зации животных пока еще остается недостаточным для глубокого и всестороннего понимания и интерпретации механизмов, лежащих в основе и обусловивших полученную в нашем эксперименте динамику изменений концентрации половых стероидных гормонов под влиянием введенных иммуногенных коиьюгатов. Известные общие принципы взаимосвязей объясняют физиологическую потребность поддержания высокой концентрации тестостерона в крови бычков в период полового созревания, помимо его неотъемлемой андрогенной и анаболической функции, необходимостью иметь такую величину ого минимальной пороговой концентрации, которая бы обеспечивала активацию ароматазы - фермента, ответственного за синтез эстрадио-ла из тестостерона как в тканях семенников, так и в отдельных структурах мозга. Причем, суирствуют опререленныз доказательства, что в гипоталамусе эстрадиол является активной формой тестостерона .

Кроме того, известно, что эстрогены играют вазщую роль в регуляции рецепторов ацдрогенов в органах-мишенях, увеличивают количество специфических андрогеносвязываюцих сайтов. Очзвидно, данные знания могут послужить весомыми аргументами в объяснении создавшейся (весьма характерной) метаболической ситуации в организме бычков третьей группы, когда достаточно постоянный

уровень эотрадкода сохранялся на фоне снижающейся концентрации тесгостерана н при етом обеспечивался повышенный прирост айвой идеен.

Правомочно и резонно обосновать снижение концентрации тестостерона у иммунизированных животных, оперируя информацией о морфологических изменениях, обнаруженных в тестикулах опытных бычков после убоя о 10,5-месячном возрасте. Эти исследования внгзаза, что в семенниках возникли нарушения стероидо- и сперматогенеза вследствие, возможно, необратимой атрофии и частичной деструкции специфических структур органа, перерождения ин-тврстициальной ткани в соединительную.

Наиболее глубокие изменения в ткани семенника вследствие угасания спермогенеза наблюдались у яагаотных Ш группы. Большая часть цитоплазмы фолликулярных клеток, находящихся в контакте с дегенерирующими клетками, отторгается в просвет канальцев. Наблюдается дегенерация семенных канальцэв. Слой клеток, продуцирующих сперматозоиды, развит слабо, заметна его деструкция. Сперматогенный эпителий состоит лишь из клеток фолликулярного эпителия, прилегающих к базальной мембрана. Семенныэ канальцы, спавшиеся, промежутки кглду ними заполнены плотной соединительной тканью. На препаратах эндокриноциты, залегающие группами, не просматриваются. Кроме того, отмечается фиброз собственной оболочки семенных канальцэв, а также наблюдается образование многоядерных спериатоцитов и сперматид. Сказанное свидетельствует о нарушении функции гормонпродуцирующего аппарата тестикул, который находится, в свою отаредь, под контролем гонадотропи-нов. Примечательно, что гявотныэ с более выраженными изменениями в уровне гормонов имели более разительные изменения в тес-

тикулярной ткани. В то же время в нашем опыте не выявлено заметных изменений ни в прижизненном, ни в послеубойном определении массы семенников. Только в 8,5 месяцев вводимые препараты вызвали незначительное (соответственно во II и Ш группах на 9,8 и 5,5%) понижение веса тестикул.

Следует подчеркнуть, что в обстоятельном опыте ученых из Роветского института (Шотландия) были таксе полу чаны неоднозначные результаты по влиянию иммунокастрации коньюгатом го-надолиберина на массу семенников.

Вместе с этим, очевидны6 изменения гормонального статуса в нашем эксперименте, существенным образом, повлияли на поведение животных, квотные опытных групп были менее агрессивны, более спокойны, с ними значительно легче было работать. V них было меньше проявлений половых рефлексов.

Под влиянием вводимых коньюгатов изменилось не только соотношение половых гормонов, но они внесли коррекцию и в соыато-тропиновую систему (табл.2). Концентрация гормона роста с большей интенсивностью увзличивалась у сивотных опытных групп до 7,5 месяцзв (соответственно в 6,5 и 7,5 месяцэв в I группе 67,3 и 126,352; во П группе 70,7 и 222,8$; в Ш группа 124,6 и 185,95&) и имела значительно большее.сшшзние к завершении опыта.

Опрэделеиное соотношение половых гормонов и слосквцзося соотношение раэгск фора андрогонов и промежуточных продуктов их скитоза и метаболизма, имекцих различную андрогенную, био-скнтотичэску» и ростостимулирукцую активность, способствовали наращиванию и укрэплени» мышечной ткани и костяка. Сформировавшийся сшкпр гормонов у казунизировашак бычков шзс коррнги-

рувщзе изменение в интенсивность роста бычкоз (табл.3). Бычки контрольной группы имели высокую интенсивность роста и за период выращивания среднесуточный прирост айвой массы составил 1229 г. Несмотря на такую высокую скорость роста, вводимые кон-•ьюгаты способствовали еще большей её интенсификации (во Д группе на 7,0% и в 19 - на 12,7$). Коиьюгат, вызывавший большие изменения биохимических показателей, дал н лучший прирост айвой массы. За период опыта в группах с вводимыми конъюгатами было получено дополнительно живой массы на 14 кг (П группа) и на 25 кг (Ш группа) больше, чем в контроле.

Вводимые конъюгаты повлияли на обмен веществ (табл.4). В обмане веществ жвачных животных наибольшей спецификой и выра-£5нтми отличиями от моногастричных характеризуется метаболизм углеводов. Гипогликемия для жвачных - физиологическая норма. Столь за» естественен и физиологичен довольно стабильный уровень концентрации глюкозы в крови. И тем не менее, при внимательном изучении цифрового материала, представленного в таблица 4, в качестве особо примечательного факта обращает на себя вгааганиз не столь константнгэ величины концентрации глюкозы по всем трсы группам животных, сколько поразительно устойчивое по-шжэнноэ содержание этого ключэвого кэтаболита в крови животных обеих опытных групп на протягзнии всех пяти ыэсяцэв эксперимента. Обнэругзшшэ различия болео демонстративны в трэтьей группе.

Наибольшей интенсивностью роста яивотнкэ всех групп отличались в 7,5 - 8,5-месячяом возрасте. В этом гз возрастном периоде У 2ИЗОТКЫХ ОПЫТКУХ групп КЗбЛЕДаЛИСЬ наибольшиэ ПЗЫЭНЗНИЯ в липпдном обызкэ, что из отиэчзно в контрольной группе. Измзкз-ггая а липидном обмана, видимо связаны, в пзрзую очэрэдь, с их

Таблица 3

^таика лпвой масси бичхов, кг

Группы гзтоткых

1 Показатели

Возраст сивотных (иасяяч)

! 5,5 ! 6,5

!

7,5

!

6,5 !

9,5

I 10,5

Абсолютные величины

% у исходному уровню

Абсолютные величины

% г исходному уровню

% к контрольной группе

Абсолютные величины

% к исходному уровню

% к контрольной группе

118+9,5 141+5,2 167+10,4 213+7,5 257+8,3

100

119

118+10,1 142+0,8 100 120

100

100

119+10,7 145+6,3 100 121

100

102

141

180

172+11,1 217+6,4

145 103

183 101

179+12,2 226^10,2

144 107

190 106

218

267+4,7 225 103

277+9,4 223 107

3051)5,3

258

319+10,5 268 104

330+14,3 277 108

00 I

Таблицу 4

Концентрация глюкозы, общих липидов и нзэсторифацировшшых жирных кислот в шшзмз крови бычков

Р !_Возраст животных_(ыееящр

животных 1 5,5 1 6,5 I 7,5 ! 8,5 ! 9,5 ! 10,5

Глюкоза

I 61,8+2,Г 57,442,9 55,8+0,8 59,3+0,7 49,1+1,9 45,6+1,6

и 04,5+3,0 60,1+2,3 56,4+4,3 57,8+2,0 57,2+1,5 58,4+1,9

¿1 60,7+2,0 61,3+2,0 59,7+1,8 60,0+1,9 60,2+2,7 61,3+4,8

Общие липиды

I 271,0+10,9 262,4+5,3 260,2+8,3 255,2+10,0 254,4+8,2 262,1+3,5

и З00,о+Ь,6 333,1+11,3 355,2+6,8 340,8+12,0 362,4+9,2 347,2+14,0

^ 339,4+10,1 334,0+12,8 327,4+13,7 349,2+11,5 340,1+8,2 336,9+10,4

Неэстетпийицитюваниые жирные кислоты

I 33,4+0,9 33,9+0,8 33,4+0,7 33,4+0,4 34,0+0,2 33,8+0,6

и 38,7+0,4 38,2+0,5 35,2+0,6 38,5+0,6 38,4+0,8 37,7+0,7

37,9+0,5 20,5+0,3 19,6+0,6 18,2+0,7 18,2+0,3 27,8+0,8

I

ьн «О

энергетической ролью. В качестве энергетического материала ли-пиды служат также при стрессовых и эмоциональных реак^ях, кроме того, для обеспечения энергией синтетических процзссов, что в итоге выразилось, в опытных группах, в дополнительном приросте живой массы. Такие изменения во П группе могут свидетельствовать об усилении процэсса липогеноза у этих животных.

В эти же возрастные периоды отмечались наибольшие изменения в концентрации холестерина и его эфиров.

Со всей вероятности, усиление процэсса липогеиеза и сюкэ-ние использования липидов для выработки энергии не позволило животным 11-ой группы больше откладывать пластического материала в виде дополнительного прироста живой массы, несмотря на более высокую концентрацию гормона роста.

Со становлением более устойчивого соотношения половых гормонов стабилизировались и показатели липидного обмена. Установившееся соотношение процессов липогеиеза и липолиза было оптимальным для обеспечения энергией энергопотребляющих процессов. В соответствии с этим менялась и интенсивность роста животных. Абсолютные величины среднесуточного прироста живой массы по отношению к 5,5-месячному возрасту у животных всех групп продолжали повышаться.

Из вышеизложенного видно, что установившийся гормональный статус радикальным образом сказался на липидном обмене. Определение в плазме крови содержания общих липидов, три- и суюзд ди- и моноглицэридов, а таксе содержание неэстерифицированных жирных кислот, холестерина и его эфиров показало, что:

а) у интактных животных изменение концзнтрацин указанных по-

казателей с возрастом происходило в незначительных пределах;

б) у животных с вводимыми коньюгатами изменения были со значительными колебаниями, и особенно в уровне эфиров холестерина, триглицэридов и НЭШ и эти изменения совпадали с периодами наибольшего изменения в гормональном статусе и в большей степени были выражены во II группе;

в) содержание общих липидов и их классов свидетельствует об усилении у животных, подвергнутых биологической кастрации, процесса липогенеза с сохранением достаточно высокого уровня липо-лиза для обеспечения энергией синтетических процессов, которые протекали у них с более высокой скоростью, т.к. их интенсивность роста была выше интенсивности роста интактных животных.

По завершении опыта был проведен контрольный убой животных и определен морфологический состав туш, который показал преимущество животных опытных групп (табл.5); больший убойный выход туши (на 2,5^ во 11-ой группе и на 3,8$ - в Ш-еЯ) с большим количеством мякотной части. Содержание костей было также выше у этих животных, но коэффициент мясо/кости, характеризующий мяс-ность туши, был большим во Л-ой и к!-ей группах (соответственно на 3 и 6%).

В противоположность твердоустановленному факту для хирургически кастрированных бычков, у нммунокастратов практически отсутствовал внутренний жир.

Химический анализ длиннейшей мышцы спины показал лишь самые незначительные преимущества у животных опытных гдопп по влаге, жиру и белку. Однако при пересчете этих показателей на количество мяса в туше или на 100 кг предубойной живой массы бычков они были с более незначительным преимуществом у животных

опытных групп.

Таблица 5

Результаты контрольного убоя бычков

Ч !

п/п 1

Показатели

Гтапшы животных

I 1

П

1

I. ¿¡ивая масса перед убоем, кг 320,3 + 4,3 333,8 + 3,9 347,0 + 5,1

% к контролю "юо,о ~104,2 108,3

2. Ьасса парной туши, кг 192,2 ± 2,4 207,0 ± 1.9 225,2 + 2,7

% к контролю ~100,0 ~Ю7,9 117,2

3. Масса охлажденной туши, кг 184,9 200,8 213,5

% к контролю 100,0 108,6 115,5

4. Убойный выход туши, % 57,7 60,2 61,5

5. ¿васса мяса в туше, кг 142,2 ± 2,0 155,4 ± 1,6 171,0 ± 212

* 76,9 77,4 79,6

6. Масса костей в туше, кг 42,7 + 0,7 45,4 + 0,8 48,5 + 0,9

% ~23,1 22,6 ~20,4

7. Соотношение мясо/кости 3,33 3,43 3,53

% к контролю 100,0 103,0 106,0

8. Выход мякоти туши на 100 кг предубойной массы, кг 44,4 ± о.б 46,6 ± о!б 49,3 ± 0,7

% к контролю 100,0 ~105,0 111,0

9. Масса костей на 100 кг предубойной массы, кг 13,3 + 0,3 13,6 ± 0,3 14,0 + 0,4

% к контролю 100,0 102,3 ~105,3

Таким образом, в нашем эксперименте, вводимые конъюгаты синтетического аналога гонадолиберина, вызвали образование антител к эндогенному гонадолиберину и, изменив гормональный статус и обмен веществ, повлияли не только на поведенческие реакции

бычков, но и повысили их интенсивность роста с более высоким убойным выходом чуши.

ВЫВОДЫ

1. Синтезированные коньюгаты сурфагона с сывороточным альбумином иммуногенны и вызывают выработку антител, способных перекрестно реагировать с гипоталамическим гонадолиберином.

2. Взаимодействие антител с эндогенным гонадолиберином приводит к ингибированип его биологической функции.

3. Введенная доза различных коньюгатов и использованная схема иммунизации меняет величину и динамику ответной реакции ретикуло-эндотелиальной системы с измененным специфическим ан-тителогенезом и способностью нейтрализовать эндогенный гонадо-либерин и вызывает у откармливаемых бычков выраженные изменения: а) в функциональном состоянии эндокринной системы; б) в обмене веществ; в) в интенсивности прироста айвой массы; г) в количестве и качестве дополнительно полученной продукции; д) в морфологии стероидо- и сперыопродуцирующих структур семенников;

е) в поведенческих реакциях животных.

4. Фактический материал, полученный в эксперименте по величинам титра циркулирующих антител в крови животных контрольной и двух опытных групп, подтверждает имевший место процесс иммуноингибирования гонадолиберина во всех трех группах животных,, который шел более интенсивно в-третьей группе.

5. Степень достигнутой иммунонвйтрализацнн гонадолиберина отразилась на синтезе и секреции половых стероидов и соматотро-пина. На фоне незначительных изменений эстраднола, на всем про-

тяаешш експерямента концентрация тестостерона в крови опытных животных била понижена, а сша ритмика корешам образом отличалась как от контрольных животных, так и между Д»умя отпиши группами. В характере кривой гормона.роста наиболее интересным было повышенное «го содержание в течение первых чегорех месяцев эксперимента с резким спадом на пятом месяце, особенно в третьей группе.

6. Сложившиеся соотношения половых стероидов и соматотропи-ка радикально повлияли на обмен веществ у опытных животных. Содержание глюкозы в крови животных обеих опытных групп было устойчиво повышению! на протяжении всего эксперимента.. Обнаруженные различия этого ключевого метаболита более демонстративны в третьей группе.

7. Сопоставительный анализ концентрации в крови общих липи-дов, неэстерифицированных жирных кйслот, свободного холестерина и эфиров холестерина показал, что у контрольных животных в течение пяти месяцев наблюдений изменения происходили в незначительных пределах, подтверждая высокую динамическую стабильность. соотношения процессов липолиза и липогенеза. У животных обеих опытных групп отмечались существенные концентрационные сдвиги основных метаболитов липидного обмена по времени, величине и направленности, совпадающие с периодами наибольших количественных и качественных изменений в интенсивности функционирования специфического антителогенеза, в гормональном статусе,

в интенсивности и направленности обменных процэссов и скорости роста животных.

8. Введенный коньюгат, показавший более существенные изые-

к

нения изученных гормонов и метаболитов, дал и лучший ростовый

эффект. Среднесуточный прирост живой массы за пять месяцев эксперимента составил в первой группе 1229 г, во второй - 1315 г, в третьей - 1385 г. Кивая масса бычков перед убоем была 320,3; 333,8 и 347,0 кг соответственно в первой, второй и третьей группах. Индекс мышцы/кости (мясность туш) во второй группе был на 3, а в третьей на 6% выше, чем в контрольной группе. Анализ химического состава мяса на количество жира, белка и влаги не выявил существенной разницы между группами, что явилось неожиданным для имыунокастратов, поскольку повышенная калорийность мяса у хирургически кастрированных животных - факт твердоуста-новленный.

9. Результата морфологического изучения гонад бычков показывают в обеих опытных группах, с определенной межгрупповой раз-ницэй, наличие значительных изменений, свидетельствующих о провесах перерождения и реградации интерстицнальной ткани. Обнаруженные структурные изменений затрагивают клетки Лейдига и клетки Сертолн, что приводит к нарушению как стерондогенеза, так

и спермогенеза. Структурно и функциональные отклонения являются следствием нарушения взаимосвязи гипоталамуса и гипофиза с гонадами и, по-видимому, носят необра иггый харзктор.

10. Наблюдения за поезденчзскпми рзакцикаи животных показали, что утэ через рва кэсяцз после первой иммунизации бычки опытных групп были более спокойы, менее агрессивны, с пониженной половой но тага У них било значительно прогз брать крозь и их было легче обслуживать. Й21унолоппэская стерилизация бычков пра откорке значительно упрщавт процэдуру кастрации, способга снизить силу полового ргфяекса, агрессивность и двига-

тельную активность, что будет способствовать снижению травматизма и преждевременной выбраковки животных, облегчению откорма и снижению себестоимости животноводческой продукции.

II. Иммуногенные коньюгаты на базе сурфагона могут быть использованы для разработки новых, высокоэффективных, экологически чистых способов икмуностерилизации мужских и венских особей животных различны! .видов, как перспективный прием "иммуно-биотехнологичзского конструирования" "технологичного типа" откармливаемых хшвотных с загорыосенными половыми рефлексами, спокойным темпераментом и повышенным потенциалом роста.

По теме диссертации опубликованы следупцие работы:

1. Триндо Л.И. Морфологическая характеристика гонад бычков при введении иммуногенных коньюгатов сурфагона. // Сельскохозяйственная биология. - 1994. - Н 2. - С.3-19.

2. Триндо Л.И. в соавторстве. Имыунобиотехнологический подход к регуляции репродуктивной функции, обмена веществ и продуктивности животных. //Сельскохозяйственная биология. - 1994.В печати.