Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза

Федосов, Евгений Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза
ВАК РФ 03.02.04, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза"

На правах рукописи

005019069

Федосов Евгений Владимирович

Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период

онтогенеза

с.

Специальность 03.02.04 - зоология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

2 5 ДПР 2012

Москва

-2012

005019069

Работа выполнена в лаборатории поведения и поведенческой экологии Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова» Российской Академии наук

Научный руководитель: Котенкова Елена Владимировна

доктор биологических наук ведущий научный сотрудник ФГБУН «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова» Российской Академии наук

Официальные оппоненты:

Жигарев Игорь Александрович,

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой зоологии и экологии ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет»

Лактионов Константин Станиславович,

доктор биологических наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности на производстве ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова»

Защита состоится 15.05.2012 года в 14.00 на заседании Совета Д 002.213.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова» Российской Академии наук по адресу: 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 33, тел/факс: 8 (495) 954-55-34, www.sevin.ru. e-mail: admin@sevin.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке по адресу: 119071, Москва, Ленинский проспект, д

Автореферат разослан 13.04.2012 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Особенности взаимодействия матери и детенышей на разных стадиях онтогенеза имеют существенное значение для понимания механизмов формирования видоспецифических и индивидуальных характеристик физиологии и поведения взрослых особей (Крученкова, 2002). У грызунов и зайцеобразных эти процессы хорошо изучены в период молочного вскармливания.

Выделяют две основные (г- и К-) стратегии размножения животных (MacArthur, Wilson, 1963, 1967). В естественной среде обитания и в условиях промышленного разведения кроликов можно отнести к г-стратегам - для них характерны быстрые темпы размножения и незначительный родительский вклад в выращивание потомства. Крольчата, как правило, остаются с матерью до 30-45 дневного возраста. Однако согласно одной из систем выращивания («акселерационный метод») крольчат содержат с матерью до трехмесячного возраста. При содержании с матерью до трех месяцев крольчата набирают массу тела быстрее, чем отсаженные в возрасте 30-45 суток, выживаемость молодняка существенно увеличивается (Михайлов, 1991, 2003). При этом родительский вклад матери в воспитание потомства заметно возрастает, а число рожденных детенышей в год на одну самку снижается, т. е., по сути, кроликов превращают из г- в K-стратегов. Механизмы влияния матери на рост детенышей в препубертатный период (от одного до трех месяцев) не изучены и представляют теоретический и практический интерес, поскольку время адаптации детенышей после отъема от матерей характеризуется повышенным риском заболеваний желудочно-кишечными инфекциями и высокой смертностью.

Становление кишечного микробиоценоза в онтогенезе в период перехода с молочной на смешанную диету представляет собой важный этап в развитии крольчат, при этом определяющее значение для их дальнейшего нормального роста и развития принадлежит передаче симбионтных бактерий детенышам от матери (Abecia et al., 2007). Нами выдвинуто предположение, что микрофлора кишечника крольчат в возрасте одного месяца еще полностью не сформирована и не стабильна, и попадание симбионтных бактерий в кишечный тракт крольчат с мягким пометом матери стимулирует их ускоренное развитие в препубертатный период при длительном совместном содержании.

тела животных (McGlone, Anderson, 2002). В связи с этим актуальна экспериментальная проверка различных способов влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период, что в определенной степени и осуществлено в данной работе.

Цель работы. Изучение механизмов влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период и разработка научных основ стимуляции роста и повышения выживаемости молодняка.

Задачи исследования:

1. Оценка влияния присутствия матери и комплекса ее сигналов (визуальных, акустических, обонятельных) на рост и сохранность молодняка.

2. Исследование способности кроликов индивидуально опознавать особей своего вида по запаху мочи и мягких фекалий.

3. Анализ способов передачи симбионтных бактерий матери крольчатам в препубертатный период.

4. Выделение из мягкого помета лактирующей крольчихи симбионтных микроорганизмов и изучение их влияния на рост и развитие детенышей.

5. Разработка биологически активных добавок, способов их применения и оценка влияния на рост и развитие молодняка.

6. Оценка роли матери в регуляции поведенческих взаимодействий молодняка.

Научная новизна. В работе впервые изучены механизмы влияния матери на

сохранность, рост и развитие крольчат в возрасте от одного до трех месяцев (препубертатный период) с использованием комплексного подхода, предполагающего анализ различных поведенческих составляющих такого воздействия, а также связанных с влиянием матери на кишечную микрофлору крольчат.

Установлено, что присутствие матери, как непосредственное, так и без прямого контакта с детенышами, обеспечивает высокую сохранность молодняка в возрасте от двух до трех месяцев, в значительной степени за счет выживания мелких крольчат.

Показано, что детеныши в возрасте одного и двух месяцев активно контактируют с подложенным в клетку мягким калом лактирующих самок, что способствует поступлению в их организм кишечных микросимбионтов матери. Установлено, что крольчата способны по запаху мягкого кала отличать мать от других кормящих самок.

Из мягких экскретов лактирующей крольчихи выделен штамм бактерий Enterococcus faecalis Rb, обладающий пробиотическими свойствами, введение его в рацион крольчат привело к ускоренному росту молодняка. Предложено перспективное направление в разработке новых пробиотических препаратов, введение которых в рацион молодняка позволит частично компенсировать отсутствие матери.

Составлена этограмма крольчат и матери в препубертатный период, включающая 78 образцов поведения (в т. ч. 23 образца поведения, связанных с взаимодействием крольчат и матери). Показано, что мать оказывает влияние на соотношение типов активности в поведении крольчат, играет роль в синхронизации поведения молодняка, а также может совершать активные действия, направленные на подавление проявлений агрессии у детенышей. Установлено, что питание молоком матери (сосание) сохраняется, по крайней мере, до трехмесячного возраста крольчат.

Теоретическая и практическая значимость. Благодаря использованию комплексного подхода изучены фундаментальные вопросы влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период. Несмотря на то, что в природе и при современных системах промышленного кролиководства крольчата остаются с матерью до одно- или полуторамесячного возраста, полученные данные представляют теоретический интерес, т. к. раскрывают потенциальные возможности и механизмы влияния крольчихи-матери на рост, развитие и сохранность молодняка. В настоящей работе показана возможность частичной компенсации отсутствия матери с помощью включения в рацион крольчат пробиотических препаратов на основе бактерий (Е. faecalis Rb), выделенных из мягкого кала лактирующей самки. Были приготовлены опытные пробиотические кормовые добавки «Биогеркулес-1» (содержит Е. faecalis Rb), «Биогеркулес-2» (Е. faecalis Rb и пробиотический штамм Bacillus subtilis В-8130) и «Биогеркулес-3» (коллекционный штамм E.faecium В-8251 и В. subtilis В-8130), введение которых в рацион крольчат приводило к ускоренному росту молодняка.

Материалы работы используются при проведении занятий со студентами ВУЗов: ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет», ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К. А. Тимирязева».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 5 в журналах из списка ВАК.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научных съездах, конгрессах и конференциях: Международных совещаниях - VIII и IX съездах Териологического общества «Териофауна России и сопредельных территорий», г. Москва в 2007 и 2011 гг.; 11, 14 и 15-й Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых, г. Пущино в 2007, 2010 и 2011 гг.; Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем», г. Саратов в 2007 г.; X Международной научно-практической конференции «Живые объекты в условиях антропогенного пресса», г. Белгород в 2008 г.; Международной конференции «Современные проблемы охраны и рационального

использования биоразнообразия животного мира», г. Кишинэу, Республика Молдова в 2011 г.; Конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ им. А. Н. Северцова «Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых», г. Москва в 2006, 2008 и 2010 гг.; IV Всероссийской конференции по поведению животных, г. Москва в 2007 г.; 2-й научной конференции «Поведение и поведенческая экология млекопитающих», г. Черноголовка в 2009 г.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и выводов. Текст диссертации изложен на 173 страницах, включая 24 рисунка, 24 таблицы и 5 приложений. Список литературы включает 72 работы на русском и 127 работ на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность доктору биологических наук Е. В. Котенковой (ИПЭЭ РАН), под руководством которой выполнена настоящая работа, а также доктору биологических наук Н. А. Ушаковой за постоянную консультативную и практическую помощь в выполнении исследований. Автор благодарит Н. К. Караман (Институт зоологии АН Республики Молдова) за помощь в обработке видеоматериала наблюдений, консультативную помощь и всестороннюю поддержку. Автор выражает благодарность А. А. Козловой, Б. А. Чернухе, А. В. Нифатову за вклад в микробиологическую (биотехнологическую) составляющую работы; Н. К. Караман, А. А. Соктину и А. Н. Мальцеву за участие в опытах по изучению прироста живой массы тела крольчат при разных экспериментальных условиях; A.B. Амбаряну за обучение работе с компьютерной программой «Observer Video Pro, Version 4.1» и консультативную помощь; В. В. Вознесенской за помощь в определении кортизола в моче крольчат методом иммуноферментного анализа; В. И. Крутовой, участвовавшей в выполнении экспериментов по кинологической идентификации запахов; Т. П. Туровой, Т. В. Колгановой за помощь в секвенировании последовательностей гена 16S рРНК Е. faecalis Rb и филогенетический анализ; Л. Ф. Касьяновой за активное участие в вакцинации кроликов, консультативную помощь и всестороннюю поддержку. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 07-04-00700а и 09-04-13535 офи ц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Во введении сформулированы актуальность темы, цели и задачи исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость полученных результатов.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Приведен обзор литературы по изучению материнского поведения и симбионтного пищеварения у кроликов и других млекопитающих, рассматривается также современное

состояние и перспективы развития концепции «Пробиотики».

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Работа выполнена в лабораториях научно-экспериментальной базы ИПЭЭ РАН «Черноголовка» и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН с 2005 по 2011 годы. В опытах использованы декоративные кролики (Oryctolagus cuniculus). Животных (за исключением экспериментов с использованием препаратов «Биогеркулес-1», «Биогеркулес-2», «Биогеркулес-3») содержали на стандартном рационе (овес и комбикорм, овощи (морковь, капуста, яблоки), сено (преимущественно злаковое), хлеб, минеральная подкормка (глицерофосфат кальция, хлорид натрия)) ab libitum.

В ходе проведения экспериментов проверены рабочие гипотезы: ускоренный рост крольчат при совместном содержании с самкой до трех месяцев обусловлен:

1) стимулирующим воздействием комплекса сигналов самки;

2) поддержанием у них еще окончательно не сформировавшегося микробиоценоза кишечника за счет копрофагии мягкого помета, выделяемого матерью и содержащего микроорганизмы-симбионты;

3) регуляцией поведенческих взаимодействий крольчат со стороны матери, прежде всего, подавлением взаимной агрессивности крольчат;

4) продолжающимся питанием крольчат молоком матери;

5) сочетанием всех или некоторых из перечисленных гипотетических воздействий.

В работе применялся комплексный подход, включающий этологические,

микробиологические, молекулярно-генетические, зоотехнические и другие методы исследований. В таблице 1 приводятся в обобщенном виде сведения об использованных в экспериментах животных и методиках исследований.

Таблица 1. Общие сведения об экспериментальных животных и методах исследований

Характер исследований Количество животных, характеристика экспериментов

Влияние длительного (до трехмесячного возраста) содержания крольчат с матерью на их рост * Контроль - 6 (5) крольчат** Опыт -12(10) крольчат* *

Влияние на рост крольчат подкладывания в клетку мягких фекалий взрослых самок* Контроль - 6 крольчат Опыт -15(12) крольчат**

Влияние на рост крольчат добавления в рацион культуры выделенного из мягкого кала штамма Е. (аесаНь ЛЬ* Контроль — 8 (5) крольчат** Опыт - 9 (6) крольчат**

Влияние на рост крольчат добавления в рацион ассоциации Е. ЪесаШ ЯЬ и пробиотического штамма В. ьиЫШз В-8130* Контроль - 6 (5) крольчат** Опыт - 9 (6) крольчат**

Влияние на рост крольчат добавления в рацион ассоциации коллекционного штамма Е. /аесшт В-8251 и В. зиЫШз В-8130* Контроль - 12(11) крольчат** Опыт - 12 (7) крольчат**

Влияние присутствия матери (без непосредственного контакта с детенышами) на рост крольчат* Контроль — 9 (4) крольчат** Опыт - 12 крольчат

Определение морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств штамма Е. /аесаШ ЛЬ методами общей микробиологии

Филогенетический анализ на основании секвенирования последовательностей гена 16S рРНК - определение штамма, анализ генов вирулентности штамма Е. faecal is Rb

Изучение стресс-реактивности крольчат в двухмесячном возрасте в условиях «мягкого стресса» (взятие крольчат в руки и помещение в небольшие сетчатые клетки на период сбора мочи), определение кортизола в моче методом иммуноферментного анализа Контроль - отсажены от матери в возрасте 1 месяца - 8 крольчат Опыт — до двухмесячного возраста с матерью - 6 крольчат

Индивидуальное распознавание крольчат взрослыми кроликами по запаху мочи с применением методики «привыкания», кинологическая идентификация индивидуальных запахов крольчат 20 крольчат (доноры запаха), 15 взрослых кроликов (реципиенты) 187 тестов

Распознавание крольчатами запаха мягкого кала матери и другой самки с применением методики «привыкания» 12 крольчат в возрасте 1 месяца 16 опытов

Суточные визуальные наблюдения за поведением крольчат (возраст 1 и 2 месяца) в группах и их взаимодействием с мягким калом самок Четыре группы по три крольчонка -12 крольчат; 96 часов наблюдений (по 24 за каждой группой)

Визуальные наблюдения (с записью на цифровую видеокамеру) за поведением крольчат в группах в присутствии матери и без нее, анализ наблюдений с помощью компьютерной программы «Observer Video Pro, version 4.1» - профессиональной системы для сбора, анализа и презентации поведенческих данных на основе видеоматериала Пять групп по три крольчонка - 15 крольчат; три взрослых крольчихи-матери; всего 149 часов наблюдений, детальная регистрация всех поведенческих актов с последующим анализом -17,5 часов

Примечания:

* крольчат с момента рождения до одномесячного возраста в опытных и контрольных группах содержали с матерью, затем формировали группы, состоящие из трех крольчат, и в возрасте от одного до трех месяцев проводили взвешивание крольчат один раз в шесть дней, при этом животных в опытных группах содержали в указанных в таблице экспериментальных условиях;

** в скобках указано количество крольчат, которое было использовано при статистическом анализе результатов (не учитывались крольчата, не дожившие до конца опыта, а также имевшие сильно отличающиеся от средних (выпадающие) значения живой массы тела).

Достоверность результатов оценивали по Т-критерию Стьюдента, использовались компьютерные программы «MS Excel» и «Statistica» (непараметрический U тест Манна-Уитни для двух независимых выборок, критерий хи-квадрат с использованием таблицы сопряженности признаков, непараметрический коэффициент корреляции Кендалла).

РЕЗУЛЬТАТЫ Влияние матери на рост крольчат в препубертатный период Для определения механизмов воздействия матери на рост крольчат было проведено три серии экспериментов. Результаты каждой из этих серий позволили определить значение того или иного фактора в развитии детенышей.

Влияние длительного содержания с матерью на рост крольчат В первой серии экспериментов исследовано влияние длительного (до трех месяцев) содержания крольчат с матерью. Средняя живая масса тела была больше у крольчат, содержавшихся с матерью по сравнению с крольчатами, отсаженными от

матери в возрасте одного месяца на 25,4 %, хотя различия и не были достоверными (Р > 0,05), а средний общий (по окончании опыта) и средний недельный (за шесть дней между взвешиваниями) привесы массы тела - на 35,7 %, различия достоверны (Р < 0,05).

Влияние комплекса сигналов матери (визуальных, акустических обонятельных) на рост и сохранность крольчат Крольчат отделяли от матери сетчатой перегородкой, которая позволяла им взаимодействовать с матерью посредством комплекса сигналов (визуальных, акустических, обонятельных). Из 12-ти экспериментальных крольчат выжили все, включая мелких и слабых. В контрольной группе из девяти крольчат до трехмесячного возраста дожили четыре детеныша, при этом из пяти погибших четыре крольчонка имели наименьшую массу тела. Падеж молодняка начался с двухмесячного возраста. Так как в контрольной группе погибли, главным образом, крольчата с наименьшей массой тела, то средние показатели живой массы тела в опытной (668,7 г) и контрольной (659,0 г) группах по окончании опыта достоверно не отличались. Однако показательно, что в начале опыта суммарная масса тела 12-ти крольчат в опытной группе была больше, чем масса 9-ти крольчат в контрольной в 1,3 раза, а по окончании опыта суммарный выход живой массы тела всех крольчат в опытной группе составил 8024 г (12 крольчат), что уже более чем в 3 раза больше, чем в контрольной - 2636 г (4 крольчонка).

Влияние подкладывания в клетку мягких фекалий взрослых самок на рост

крольчат

Средняя масса тела крольчат экспериментальной группы при подкладывании в клетку мягкого кала взрослых самок по окончании эксперимента превысила показатели контрольной группы на 3,8%. В завершающей неделе эксперимента привес массы тела в экспериментальной группе превысил аналогичный показатель для контрольной группы на 15,5%, хотя различия и не были достоверными (Р > 0,05). Однако наметившаяся тенденция может в определенной степени служить подтверждением гипотезы о важном положительном влиянии мягкого кала матери на рост и развитие крольчат.

Суточные наблюдения за поведением крольчат в группах (без матери) и их взаимодействием с мягким калом кормящих самок Во время суточных наблюдений за двумя группами крольчат в возрасте одного месяца и двумя группами крольчат в возрасте двух месяцев регистрировали все элементы поведения, связанные с непосредственным контактом детенышей с подложенным в клетку мягким калом кормящей самки: обнюхивание, наступание, продолжительное топтание, либо с проявлением интереса к нему - приближение. Среднее количество контактов одного крольчонка с мягким калом за сутки составило в разных группах от 20

± 10 до 30 ± 15 раз, при этом чаще всего отмечалось обнюхивание кала -от4±1до18± 9 раз. Во всех группах наблюдались значительные индивидуальные различия между крольчатами как по суммарному количеству зарегистрированных за сутки контактов с мягким калом, так и по количеству отдельных элементов поведения.

В ходе наблюдений было отмечено, что мягкий кал неоднократно соприкасался с кормом (зерном, хлебом), телом животного (прежде всего лапами). В то же время у крольчат часто отмечались элементы поведения, во время которых потенциально возможно попадание частиц мягкого кала в их организм: поедание корма, загрязненного мягким калом, вылизывание, чистка лап и других частей тела. Предположение о наличии копрофагии мягкого помета взрослой крольчихи в ходе данных наблюдений не подтвердилось, была зарегистрирована только копрофагия собственного помета из ануса. Распознавание крольчатами запаха мягкого кала матери и другой самки При изучении способности крольчат к индивидуальному распознаванию кормящих самок по запаху мягкого кала использована модификация методики «привыкания» («habituation-dishabituation»). При первом предъявлении за период опыта одномесячные крольчата обнюхивали мягкий кал матери от двух до семи раз, после чего интерес к нему снижался или пропадал совсем. Средняя продолжительность обнюхивания при последнем подходе к мягкому калу матери составила 1,85 ± 1,51 с, а средняя продолжительность обнюхивания мягкого кала незнакомой самки при первом к нему подходе составила 4,21 ± 2,85 с, т.е. была почти в 2,3 раза больше, различия достоверны (Р < 0,05). Возрастание продолжительности обнюхивания источника запаха незнакомой самки после снижения интереса к таковому матери позволяет сделать вывод о способности крольчат различать запах мягкого кала матери и других кормящих крольчих.

Выделение пробиотических бактерий-микросимбионтов мягкого кала кроликов и изучение их влияния в составе кормовых добавок на рост крольчат Из мягких экскрементов лактирующих крольчих был выделен штамм, обозначенный Rb и идентифицированный как представитель вида Е. faecalis.

Характеристика выделенного штамма Е. faecalis Rb Энтерококки являются представителями нормальной микрофлоры кишечника кроликов (Smith, 1965; Fekete, 1989). Штамм Е. faecalis Rb показал высокую устойчивость к различным физико-химическим факторам, характерным для кишечного тракта, безвреден для лабораторных мышей и кроликов.

Влияние Е. faecalis Rb в составе пробиотической кормовой добавки на рост

крольчат

Двухсуточную культуру бактерий Е. faecalis Rb в 0,5%-ном молоке с помощью

пульверизатора равномерным слоем наносили на поверхность овсяных хлопьев «Геркулес» (ГОСТ 21149-93) и мягко высушивали на полочной сушилке при температуре 45°С. Численность клеток энтерококка - 1,5 ± 0,3 х 109 КОЕ/г овсяных хлопьев. Полученный препарат «Биогеркулес-1» вводили в стандартный рацион крольчат опытной группы, частично заменяя им зерно и комбикорм (суточная доза на одну особь - 30 х 109 клеток бактерий), начиная с возраста одного месяца, продолжительность кормления - два месяца. В контрольной группе крольчата содержались на аналогичном рационе, но вместо препарата получали овсяные хлопья без добавления бактерий. Динамика живой массы тела крольчат представлена на рисунке 1.

Возраст крольчат, сутки

Рисунок 1. Динамика живой массы тела крольчат при введении в их рацион пробиотической кормовой добавки «Биогеркулес-1», содержащей штамм Е./аесаПя Ш>

В опытной группе масса тела крольчат по окончании опыта составила 595 ± 120 г, что превысило на 28,5% данный показатель в контрольной группе - 463 ± 85 г; различия недостоверны (Р > 0,05). Средний привес массы тела за весь период опыта: в контрольной группе - 198 ± 72 г; в экспериментальной - 323 ± 95 г, что на 63,1% больше по сравнению с контролем, различия достоверны (Р < 0,05). Средний недельный привес в контроле - 20 ± 7 г, в эксперименте - 32 ± 9 г, что на 60,0% больше по сравнению с контролем, различия достоверны (Р < 0,05).

Влияние ассоциации пробиотического штамма В. виЫШз В-8130 с выделенным штаммом Е. [аесаНь Ш) на рост крольчат

В целях изучения биологической эффективности ассоциации пробиотиков и разработки технологичной концентрированной добавки к кормам был получен опытный препарат, содержащий овсяные хлопья, ферментированные пробиотическим штаммом

В. виЫЯю В-8130 и Е. /аесаШ ЯЬ. Для этого получали жидкие культуры бациллы на глюкозо-пептонной среде (Методы общей бактериологии, 1984), а энтерококков - в 0,5%-ном молоке. Далее смешивали стерильный субстрат (овсяные хлопья) с жидкими культурами указанных штаммов, влажную массу инкубировали в условиях ограниченного доступа воздуха при 37°С и затем высушивали при 60°С, с одновременной частичной инактивацией клеток: число клеток энтерококка в сухом препарате составило 3 ± 0,7 х 108 клеток/г, бациллы - 2 ± 0,4 х 108 клеток/г. Полученный препарат «Биогеркулес-2» дробным способом вводили в необработанные овсяные хлопья из расчета 1 г препарата на 1 кг хлопьев, которые вводили в стандартный рацион крольчат опытной группы, частично заменяя зерно и комбикорм, начиная с возраста одного месяца; продолжительность кормления - два месяца. Ежедневно каждый крольчонок получал 0,03 г препарата, или суммарно 1,5 х 107 клеток бактерий. В контрольной группе крольчат содержали на рационе с овсяными хлопьями без добавления препарата. В опытной группе масса тела крольчат по окончании опыта составила 601 ± 175 г, что превысило на 15,1 % данный показатель в контрольной группе - 522 ± 126 г. Средний привес массы тела за весь период опыта: в контрольной группе - 239 ± 82 г; в опытной -295 ± 75 г, что на 23,3 % больше по сравнению с контролем; средний недельный привес в контрольной группе - 24 ± 15 г, в опытной группе - 30 ± 15 г, что на 23,3 % больше по сравнению с контролем. Полученные результаты показали, что штамм Е. /аесаИх ЯЬ является перспективным для использования в составе пробиотических препаратов. Однако для бактерий Е. /аесаИэ характерно наличие генов вирулентности agg, ¡>е1Е, е/аА/$, су1А (Ботина, Суходолец, 2005). Анализ генов вирулентности штамма Е. /аесаШ ЯЬ выявил наличие характерных для Е. /аесаИ.к генов agg, gelE, е/аА/я, но отсутствовал ген су1А. Штамм передан в ГосНИИ экспериментальной ветеринарии им. Я. Р. Коваленко.

Влияние ассоциации пробиотического штамма В. ¡иЫШя В-8130 с коллекционным штаммом Е./аесшт В-8251 на рост крольчат Штамм Е. /аесаНя ЯЬ был заменен коллекционным штаммом Е./аестт В-8251, не несущим генов вирулентности. Продукт совместного твердофазного культивирования Е. /аесшт В-8251 и В. зиЬИШ В-8130 (препарат «Биогеркулес-3»), приготовленный по методике, аналогичной использовавшейся для получения препарата «Биогеркулес-2», содержал 1,5 ± 0,4 х 108 КОЕ/г клеток энтерококка и 4,0 ± 0,8 х 108 КОЕ/г бациллы и был введен в аналогичный по составу рацион крольчат в такой же дозе (1 г на 1 кг овсяных хлопьев). Ежедневно каждый крольчонок получал 0,03 г препарата, или суммарно 1,7 х 107 клеток бактерий. Контрольные животные препарат не получали. Продолжительность кормления - два месяца. По биологической эффективности данный вариант опытного

препарата не уступал препарату, содержащему Е. faecalis КЬ и В. виЬйШ В-8130 («Бногеркулес-2»): в опытной группе масса тела крольчат по окончании опыта составила 955 ± 168 г, что превысило на 14,4 % данный показатель в контрольной - 835 ± 115 г; средний привес массы тела за весь период опыта в контрольной группе - 565 ± 128 г; в опытной - 684 ± 140 г, что на 21,1 % больше по сравнению с контролем, средний недельный привес в контрольной группе - 57 ± 24 г, в опытной - 68 ± 15 г, что на 19,3 % больше по сравнению с контролем.

При введении в рацион крольчат кормовых добавок «Биогеркулес-2» и «Биогеркулес-3» различия между опытными и контрольными (не получавшими бактериальных препаратов) группами по указанным выше показателям роста крольчат были недостоверны (Р > 0,05), но отмечается выраженная тенденция к увеличению темпов роста крольчат при введении в их рацион пробиотических кормовых добавок.

Сохранность молодняка в опытах по изучению роста крольчат при различных экспериментальных условиях Анализ суммарных данных по смертности молодняка в проведенных опытах по изучению показателей роста крольчат в возрасте от одного до трех месяцев при различных экспериментальных условиях показал, что сохранность молодняка в контрольных группах составила 80,9%, при подкладывании в клетку мягкого кала лактирующих самок - 80,0%, в группах, получавших пробиотические кормовые добавки - 76,7%, при этом потери не превышали установленные нормами 25% от поголовья (Постановление Правительства РФ от 15 июля 2009 г. № 560 «О нормах расходов в виде потерь от падежа птицы и животных»). Сохранность же крольчат при наличии у них возможности неограниченно контактировать с матерью или только путем взаимного обмена комплексом сигналов (когда мать содержалась за сетчатой перегородкой) составила 100%.

Формирование индивидуального запаха в онтогенезе у кроликов

Для изучения индивидуального распознавания запаха крольчат в возрасте от 1 до 18 суток применяли две методики: «привыкания» (реципиенты взрослые кролики), методику кинологической идентификации (реципиенты запаха дрессированные собаки, у которых выработан условно-рефлекторный стереотип поведения распознавания индивидуальных запахов). Показано, что в момент рождения крольчат индивидуальный запах в их моче отсутствует и начинает формироваться с конца третьих - начала четвертых суток жизни крольчонка, его формирование завершается к шестым суткам.

Стресс-реактивность крольчат при содержании с матерью и без нее После «мягкого стресса» (взятие в руки) не получено достоверных различий (Р >

0,05) в уровне кортизола в моче крольчат, содержавшихся с самкой до двухмесячного возраста, и без самки. Наблюдались очень большие индивидуальные различия в уровне этого гормона. В группах крольчат, содержавшихся с самкой, уровень кортизола изменялся в пределах от 4,75 до 46,92 нг/мл, в контрольных — от 6,91 до 48,07 нг/мл.

Поведение крольчат в группах при содержании с матерью и без нее В данном разделе приводится описание элементов поведения крольчат и матери и результаты наблюдений за поведением крольчат в группах с матерью и без нее.

Описание поведения матери и крольчат в препубертатный период Для описания поведения за основу была взята терминология, использованная Л. М. Баскиным в книге «Поведение копытных животных» (Баскин, 1976) с некоторыми изменениями. На основании наблюдений составлена этограмма матери и крольчат в препубертатный период онтогенеза, включающая 78 образцов поведения (в т. ч. 23 образца поведения, связанных с взаимодействием крольчат и матери), которые объединили в восемь групп - типов активности: 1) пищевое поведение (8 образцов поведения); 2) нейтральное социально-ориентированное поведение (43); 3) комфортное поведение (2); 4) агрессивное поведение (10); 5) игровое поведение (10); 6) маркировочное поведение (1); 7) поведение, направленное на питание молоком (сосание) матери (3); 8) активное подавление матерью агрессивного поведения крольчат (1).

Соотношение типов активности в поведении крольчат и матери. Возрастная

динамика

Преобладающими типами активности (рис. 2, 3) по суммарной продолжительности и суммарному количеству поведенческих актов за весь период наблюдений у крольчат и у матери являются пищевое и нейтральное социально-ориентированное (далее в тексте для краткости — нейтральное) поведение. По количеству поведенческих актов велика доля игрового поведения, но только у крольчат. Из трех групп с матерью только в одной зарегистрировано (в выбранном для детального анализа отрезке наблюдений) игровое поведение матери. Сравнение поведения групп крольчат с матерью и без нее с использованием и-критерия Манна-Уитни выявило достоверные различия для пищевого (по количеству и по продолжительности поведенческих актов, Р = 0,045), для нейтрального (по количеству поведенческих актов, Р = 0,010) и для комфортного поведения (по продолжительности поведенческих актов, Р = 0,028). Доля нейтрального и комфортного поведения у крольчат в группах с матерью была больше, а пищевого и игрового - меньше. При этом наблюдается следующая тенденция: соотношение долей разных типов активности у крольчат в группах с матерью смещается в сторону значений, характерных для ее поведения.

га а

I-

о 0)

7 Ц

о X

о о

о.

Я 2 2 _ >. х и а) Ч ш ш о 1= X

<в и ш

£ Я! X

1 30 а> т

тгЬп

-1ГГ1

I-

о к с; о ч

к к

а> а. О

нейтральное пищевое комфортное игровое агрессивное сосание

матери

□ Крольчата без матери □ Крольчата с матерью □ Мать

Рисунок 2. Средние доли актов поведения разных типов активности от суммарного количества всех поведенческих актов за весь период наблюдений

о. о

ш т

! ¡5

>, о

I-

о к с о ч

X „

ч о

ф о.

^ 70

8 во £

га 50 х

§40 ф

? зо

ф 20

С 10

.А

гЬ

нейтральное пищевое комфортное игровое агрессивное сосание

матери

□ Крольчата без матери □ Крольчата с матерью □ Мать

Рисунок 3. Средние доли актов поведения разных типов активности от суммарной продолжительности всех поведенческих актов за весь период наблюдений

Маркировочное поведение зарегистрировано лишь в единичных случаях в группах

крольчат с матерью. Агрессивное поведение наблюдалось не у всех крольчат, и во всех

группах его доля была невелика: у крольчат в группах без матери - от полного отсутствия до 2,7% от суммарного количества поведенческих актов (до 1,0% от суммарной продолжительности поведенческих актов), а в группах с матерью - от отсутствия до 7,7% от суммарного количества поведенческих актов (до 0,9 % от суммарной продолжительности поведенческих актов), различия между крольчатами, содержавшимися с матерью и без нее недостоверны (Р > 0,05). Отмечены единичные проявления агрессивного поведения у матери, но только в тех случаях, когда наблюдалась агрессия между крольчатами. При этом крольчонок-агрессор в результате активных действий матери в отношении него прекращал проявлять агрессию. Данное поведение матери было выделено отдельно как «подавление агрессии». Но большая часть случаев проявления агрессии крольчатами не подавлялась матерью подобным образом.

Доля по ведения крольчат, направленного на сосание матери, незначительна (в среднем 1,5 ± 1,2 % от суммарного количества всех поведенческих актов и 1,2 ± 1,0 % от суммарной продолжительности всех поведенческих актов), однако данное поведение сохраняется у молодняка до трехмесячного возраста (во всех трех группах с матерью отмечены попытки сосания, а в двух группах и успешное продолжительное сосание).

Для возрастной динамики поведения в группах с матерью и без нее характерны колебания абсолютных и относительных значений продолжительности и количества поведенческих актов всех типов активности на протяжении периода наблюдений. Отмеченные колебания происходили в значительной степени синхронно для разных животных в одной и той же группе. В качестве иллюстрации представлен график возрастной динамики нейтрального поведения в группе Г1 (рис. 4). Графики для всех групп животных и всех типов активности приведены в приложениях к диссертации.

Рисунок 4. Возрастная динамика доли актов нейтрального поведения от суммарного количества всех поведенческих актов у крольчат в группе Г1

I о

а1

о х

Синхронизация поведения в группах. Роль крольчат как инициаторов синхронного поведения и ее связь с иерархическим статусом крольчонка в группе

Для всех типов активности отмечается высокий уровень синхронизации поведения крольчат в группах с матерью и без нее (рис. 5).

100

ш" 50 о

¡40

30 20 10 0

о °

нейтральное пищевое комфортное игровое агрессивное сосание

матери

все типы активное™

□ Крольчата без матери □ Крольчата с матерью □ Мать

Рисунок 5. Средние доли синхронных актов поведения в процентах от суммарного числа поведенческих актов для разных типов активности (за весь период наблюдений)

Статистическая оценка данных с использованием критерия хи-квадрат и таблицы сопряженности признаков показала, что присутствие матери приводит к достоверному увеличению синхронности комфортного поведения (Р = 0,0014), и достоверному уменьшению синхронности нейтрального (Р = 0,0209), пищевого (Р = 0,0021), игрового (Р < 0,0001) и всего поведения в целом (Р < 0,0001). Уровень синхронизации агрессивного поведения крольчат сильно отличался в разных группах, при этом между крольчатами, содержавшимися с матерью и без нее, достоверных различий не выявлено (Р > 0,05).

Наблюдения и анализ данных показали, что инициатором синхронизации поведения в группах с матерью и без нее может быть любой из крольчат и мать, при этом вклад каждого животного значительно варьирует на протяжении периода наблюдений. При вычислении доли инициированных каждым животным актов поведения учитывались только те синхронные поведенческие акты, для которых инициатор был установлен однозначно. Доля инициированных матерью синхронных актов поведения крольчат преобладающих типов активности (нейтрального, пищевого, комфортного поведения) была высокой (22,7^10,0 %) за исключением данного показателя для нейтрального

поведения в группе Г5 (9,5 %). Доля всех синхронных актов поведения крольчат (всех типов активности в сумме), инициированных матерью, также была высока (23,8-29,4 %) - во всех группах по данному показателю мать находится на втором месте среди животных-инициаторов после одного из крольчат.

Было проведено сопоставление данных по общему количеству инициированных различными крольчатами поведенческих актов всех типов активности (за весь период наблюдений) и данных о проявлении агрессии в группах (рис. 6).

ВЭ Доля инициированных актов поведения всехтапов активности, □ Доля агрессивного поведения от общего числа актов агрессивного поведения в группе, %

Рисунок 6. Сопоставление роли крольчат как инициаторов поведения с их агрессивностью по суммарным данным за весь период наблюдений. Знаком «*» отмечен крольчонок-доминант в группе.

Отмечена следующая тенденция: более агрессивные крольчата чаще выступают в роли инициаторов поведения, что характерно как для групп с матерью (кроме Г5), так и без нее. Расчет коэффициента корреляции Кендапла показал наличие достоверной (Р < 0,05) положительной корреляции между долей инициированных конкретным крольчонком актов поведения от суммарного количества актов поведения, инициированных крольчатами в данной группе, и долей актов агрессивного поведения того же крольчонка от суммарного количества актов агрессивного поведения в группе (за весь период наблюдений). В некоторых группах можно отметить, что более агрессивные крольчата также отличаются и более высокой общей активностью. Это выражается, в частности, в большем по сравнению с другими крольчатами в группе, числе поведенческих актов всех типов активности и малой средней длительностью одного акта поведения. Это позволяет выделить таких крольчат как доминантов. Причем доминантами могут быть как самцы, так и самки. В одной группе с матерью (Г4) у одного

из крольчат были зарегистрированы попытки приостановить агрессию со стороны доминанта путем подчинения (подползание под него, прижимание головы), после чего доминант иногда начинал чистить демонстрирующего подчинение крольчонка, происходило по крайней мере временное прекращение агрессии.

Взаимодействия крольчат друг с другом и с матерью Был проведен анализ контактов и прочих взаимодействий (в т.ч. скучиваний, совместного кормления и др.), животных друг с другом. Основную часть взаимодействий как между крольчатами и матерью, так и между крольчатами (в группах с матерью и без нее) составляют нейтральные взаимодействия (более 70%), доля пищевых взаимодействий (прежде всего совместное кормление животных) ниже (от 8,5 до 36,8 %).

В группах, где детеныши содержались с матерью, присутствуют контакты крольчат с кормящей самкой, связанные с сосанием: во всех трех группах с матерью отмечены попытки сосания, а в двух из них - продолжительное (до двух минут) сосание. Доля таких контактов от общего числа актов поведения крольчат при взаимодействиях с матерью была близка к доле пищевых взаимодействий крольчат с матерью.

Среди взаимодействий крольчат и матери акты игрового поведения матери не отмечались. У крольчат доля их была невелика (от 0 до 3,8% от суммарного числа всех взаимодействий и от 0 до 0,2% от суммарной продолжительности всех взаимодействий). Агрессивные взаимодействия между кормящей самкой и детенышами отсутствовали, но в одной группе отмечалось активное подавление матерью агрессии между крольчатами.

Для групп, в которых крольчата содержались с матерью, проведено сопоставление иерархического статуса крольчонка в группе (является доминантом или нет) с количеством и продолжительностью взаимодействий данного крольчонка с матерью. Расчет коэффициента корреляции Кендалла показал наличие достоверной (Р < 0,05) положительной корреляции между долей числа взаимодействий конкретного крольчонка с матерью от суммарного количества взаимодействий всех крольчат в данной группе с матерью и долей актов агрессивного поведения того же крольчонка от суммарного количества актов агрессивного поведения в группе (за весь период наблюдений). Кроме того для групп ГЗ и Г4 прослеживается следующая тенденция: общее количество взаимодействий (прежде всего за счет поведенческих актов, относящихся к нейтральному поведению) доминанта с матерью было больше, а их общая продолжительность меньше, чем у других крольчат в группе (расчет коэффициента корреляции Кендалла показал наличие недостоверной (Р = 0,07) отрицательной корреляции). Таким образом доминанты чаще других крольчат контактируют с матерью, что согласуется с данными об их более высокой общей активности. При этом взаимодействия с взрослой самкой подчиненных

крольчат в среднем более продолжительные, что может быть результатом их стремления защититься от агрессии со стороны доминанта. Нахождение вблизи матери повышает вероятность того, что проявление агрессии будет остановлено в результате ее активных действий или контакта с ней крольчонка-агрессора. Тот факт, что нападающий крольчонок может прекратить свои агрессивные действия по отношению к другому крольчонку при контакте с матерью, отмечен в ходе наблюдений.

При сравнении взаимодействий крольчат между собой отмечена тенденция к уменьшению доли пищевых взаимодействий у детенышей в группах с матерью по сравнению с крольчатами, содержавшимися без нее, что может быть связано, прежде всего, с уменьшением у них доли пищевого поведения в целом. Во взаимодействиях крольчат между собой образцы игрового и агрессивного поведения отмечались не у всех крольчат, их доли от суммарного числа всех взаимодействий сильно отличались у разных крольчат и были невелики. Они составили для игрового поведения: в группах с матерью от 0 до 10,7 % от суммарного числа всех взаимодействий и от 0 до 1,5 % от суммарной продолжительности всех взаимодействий, а в группах без матери - от 0 до 5,5 % и от 0 до

1.6 % соответственно; для агрессивного: в группах с матерью - от 0 до 27,4 % и от 0 до

2.7 % соответственно, а в группах без матери - от 0 до 7,4 % и от 0 до 4,0 % соответственно.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В работе были подтверждены сведения о том, что в препубертатный период непосредственный контакт крольчат с матерью стимулирует их рост (Михайлов, 1991, 2003). Анализ полученных нами данных показывает, что стимулирующее влияние матери на рост, развитие и сохранность молодняка кроликов в препубертатный период обусловлено целым рядом механизмов. Отмечено положительное воздействие комплекса сигналов кормящей самки (при отсутствии непосредственного контакта крольчат с матерью) на сохранность молодняка за счет повышения выживаемости слабых, характеризующихся меньшей живой массой тела, крольчат. Согласно полученным данным детеныши активно контактируют со специально подложенным в клетку мягким калом кормящих самок, что свидетельствует об аттрактивности его запаха для крольчат. В ходе наблюдений показано, что частицы мягких экскрементов самки могут попадать в кишечный тракт крольчат, что подтверждает наличие такого механизма влияния матери на состояние организма детенышей, как передача симбионтной микрофлоры ее кишечника. Выявлена способность крольчат различать запах мягкого кала матери и других кормящих самок. При длительном регулярном подкладывании мягкого кала взрослых самок в клетку с крольчатами, содержавшимися без матери, в возрасте от

одного до трех месяцев, отмечены следующие тенденции: средняя живая масса тела крольчат экспериментальной группы по окончании опыта и средние привесы массы тела превысили аналогичные показатели детенышей в контрольных группах (мягкий кал в клетку не подкладывали).

Из мягкого кала лактирующей крольчихи был выделен штамм бактерий, который идентифицирован как представитель вида Е. аесаНз. Результаты, полученные при введении в рацион крольчат, содержащихся без матери, в возрасте от одного до трех месяцев опытных пробиотических кормовых добавок на основе овсяных хлопьев, включающих данный штамм бактерий, свидетельствуют об их положительном влиянии на рост крольчат. Данный факт подтверждает, что одним из механизмов влияния матери на рост и развитие молодняка является передача симбионтных бактерий крольчатам в препубертатный период. Положительное воздействие поступления симбионтных бактерий матери в организм детенышей, возможно, обусловлено недостаточной стабильностью состава кишечной микрофлоры молодняка в обсуждаемый период онтогенеза.

Однако применение штамма Е. /аесаИ.ч КЬ в практических целях требует осторожного подхода в связи с присутствием у него набора генов вирулентности, в целом характерного для данного вида бактерий. В связи с этим был использован коллекционный штамм-аналог, не обладающий генами вирулентности. Продукт совместного твердофазного культивирования Е. /аестт В-8251 (коллекционный штамм) и В. зиЫШз В-8130 также позволил получить увеличение темпов роста крольчат, по биологической эффективности не уступая препарату, содержащему Е./аесаИя ЯЬ и В. аиЫШ.ч В-8130.

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют в пользу того, что передача симбионтов мягких фекалий от матери крольчатам контактным способом обеспечивает их нормальное развитие и стимулирует рост в препубертатный период. Полученные данные подтверждают важность содержания детенышей в течение этого периода с матерью как источником необходимых симбионтов, и указывают на возможность частичной компенсации отсутствия положительного влияния матери с помощью искусственных пробиотических препаратов.

На основании суммарных данных о сохранности молодняка в опытах по изучению показателей роста крольчат в возрасте от одного до трех месяцев отмечено, что сохранность молодняка составила 100% только в случае наличия у крольчат возможности контактировать с матерью неограниченно или путем взаимного обмена комплексом сигналов (когда мать содержалась за сетчатой перегородкой). Это свидетельствует в пользу существования таких механизмов материнского воздействия на

развитие потомства, которые могут быть реализованы только в присутствии матери, важнейшими из которых являются поведенческие. Обобщая результаты наблюдений за поведением животных в пяти группах крольчат с матерью и без нее, следует отметить следующее:

1) Присутствие матери влияет на соотношение типов активности в поведении крольчат: доля нейтрального и комфортного поведения у крольчат в группах с матерью больше, а пищевого и игрового - меньше, чем у крольчат, содержащихся без матери, при этом соотношение долей разных типов активности у крольчат в группах с матерью смещается в сторону значений, характерных для ее поведения.

2) Присутствие матери приводит к увеличению синхронности комфортного поведения, и уменьшению синхронности нейтрального, пищевого, игрового и всего поведения в целом, что согласуется с полученными данными о большей выраженности комфортного поведения у крольчат, содержавшихся с матерью, по сравнению с крольчатами в группах без нее.

3) Для поведения крольчат в препубертатный период характерно активное взаимодействие (прежде всего различные формы нейтрального социально-ориентированного поведения) друг с другом и с матерью (в случае ее присутствия), что позволяет предположить возможность влияния матери на поведение крольчат в ходе данных взаимодействий.

4) Выражена синхронизация поведения и подражание как в группах с матерью, так и без нее. Инициатором синхронизации поведения может выступать любой детеныш или мать. Отмечено, что изменение активности кормящей самки может влиять на таковую крольчат, при этом происходит синхронизация активности детенышей в соответствии с материнской.

5) Крольчата на протяжении всего периода наблюдений (до трехмесячного возраста) периодически совершают попытки сосания матери. Мать обычно оказывает сопротивление, но при настойчивости крольчат возможно успешное и продолжительное сосание (до двух минут). Уменьшение доли пищевого поведения у крольчат в группах с матерью по сравнению с крольчатами, содержащимися без матери, может быть связано, в частности, именно с возможностью получать питательные вещества с молоком.

6) Почти во всех группах удается выделить крольчонка-доминанта, поведение которого характеризуется более частым проявлением агрессии, более высокой общей активностью, он также чаще является инициатором синхронного поведения в группе.

7) Агрессия между крольчатами в группах, как с матерью, так и без нее, в возрасте от одного до трех месяцев выражена слабо, проявляется, прежде всего, в форме

преследования (с попытками укусить) или в форме попыток садки.

8) Мать может совершать активные действия, направленные на подавление агрессивного поведения у детенышей, в результате чего проявление агрессии крольчонком прекращается. Очевидно, как следствие влияния матери на «агрессора» следует рассматривать тот факт, что крольчата, подвергающиеся агрессии, стремятся дольше находиться рядом с ней, что, возможно, позволяет предупредить возникновение агрессии между детенышами. У крольчат отмечены попытки блокировки агрессии путем подчинения доминанту.

Таким образом, анализ наблюдений показал, что в препубертатный период мать оказывает существенное регулирующее влияние на поведение крольчат, что положительно влияет на их рост и сохранность.

Сопоставляя все полученные в ходе настоящей работы результаты с выдвинутыми рабочими гипотезами, можно утверждать, что влияние матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период осуществляется посредством всех перечисленных в главе «Материал и методика» гипотетических воздействий.

Выводы

1) Взаимодействие крольчат с матерью посредством обмена комплексом сигналов (визуальных, акустических, обонятельных) обеспечивает повышение сохранности молодняка (за счет выживания крольчат с меньшей массой тела).

2) Взрослые кролики способны различать индивидуальный запах крольчат с конца третьих-начала четвертых суток жизни крольчонка. Крольчата в возрасте одного месяца способны отличать мать от других кормящих самок по запаху мягкого кала.

3) Крольчата активно контактируют с мягким калом лактирующей самки, что свидетельствует о возможности поступления микроорганизмов-симбионтов кишечника матери в организм крольчат в препубертатный период онтогенеза.

4) Введение в рацион крольчат культуры бактерий Е. /аесаЧя ЯЬ, выделенной из мягкого кала лактирующей самки, ускоряет рост крольчат.

5) Положительное влияния матери на рост и развитие крольчат после их отсаживания от нее может быть частично компенсировано применением пробиотических препаратов, поддерживающих стабильный состав микрофлоры кишечника у молодняка.

6) Мать оказывает влияние на поведение молодняка в препубертатный период: соотношение долей различных типов активности в поведении крольчат смещается (по сравнению с крольчатами, содержащимися без матери) в сторону значений, характерных для поведения матери; изменяется характерный для каждого типа активности уровень

синхронизации поведения детенышей в группе. Мать может совершать активные действия, направленные на подавление агрессивного поведения у детенышей, в результате чего проявление агрессии крольчонком прекращается. Крольчата, подвергающиеся агрессии, стремятся дольше находиться рядом с матерью по сравнению с более агрессивными.

7) Мать продолжает кормить крольчат молоком, по крайней мере, до трехмесячного возраста.

Таким образом, содержание крольчат с матерью в препубертатный период ускоряет рост и повышает сохранность молодняка, при этом влияние матери обусловлено одновременным действием комплекса различных механизмов, включающих стимулирующее воздействие ее сигналов (визуальных, акустических, обонятельных); поддержание у крольчат стабильного состава микробиоценоза кишечника за счет поступления в их организм микроорганизмов-симбионтов мягкого помета; регуляцию поведения крольчат, в т. ч. подавление их взаимной агрессивности; кормление крольчат молоком. Показана возможность разработки ускоряющих рост молодняка биологически-активных препаратов на основе бактерий-симбионтов кишечника кроликов, выделенных из мягкого кала лактирующей самки.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Статьи в рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Котенкова Е. В., Крутова В. И., Федосов Е. В. Формирование индивидуального запаха в онтогенезе у кроликов // Успехи современной биологии. 2007. Т. 127, №. 1. С. 106-110.

2. Ушакова Н. А., Федосов Е. В., Козлова А. А., Котенкова Е. В. Стимуляция развития крольчат пробиотическими бактериями мягких фекалий матери // Доклады АН.

2008. Т. 423, № 1.С. 136-138.

3. Котенкова Е. В., Федосов Е. В., Ушакова Н. А. Механизмы влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период // Успехи современной биологии.

2009. Т. 129, № 1. С. 104-110.

4. Котенкова Е. В., Федосов Е. В., Ушакова Н. А. Влияние матери на рост и развитие кроликов на разных стадиях онтогенеза: теоретические и прикладные аспекты // Успехи современной биологии. 2010. Т. 130, № 5. С. 497-513.

5. Ушакова Н. А., Котенкова Е. В., Козлова А. А., Федосов Е. В., Баслеров Р. В. Разработка пробиотического препарата для животных с использованием ассоциации Bacillus subtilis и Enterococcus faecium И Успехи современной биологии. 2011. Т. 131, № 1. С. 64-69.

Статьи в сборниках и материалах конференций

6. Федосов Е. В., Соктин А. А. Влияние присутствия матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН. 5-6 октября 2006 г. М. : Т-во научных изданий КМК, 2006. С. 297-301.

7. Федосов Е. В. Механизмы влияния матери на развитие детенышей у кроликов как основа для разработки биопрепаратов, ускоряющих рост молодняка // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН. 10-11 апреля 2008 г. М. : Т-во научных изданий КМК, 2008. С. 394^400.

8. Федосов Е. В., Ушакова Н. А., Котенкова Е. В. Карликовые кролики как лабораторные животные: использование в экспериментах по изучению поведения, физиологии и условий содержания // Живые объекты в условиях антропогенного пресса. Материалы X Международной научно-практической конференции, г. Белгород, 15-18 сентября 2008 г. Белгород : ИПЦ Политерра, 2008. С. 219-220.

9. Kotenkova Е., Ushakova N., Fedosov Е. The effect of lactating and some gastrointenstinal symbiotic bacteria on the growth of young rabbits in prepubertal period // Muzeul Olteniei Craiova. Oltenia. Studii §i comunicari. §tuiinjele Natirii. 2010. T. 26, No. 2. P. 195-198.

Ю.Федосов E. В., Караман H. К. Влияние кормовых добавок с ассоциацией бактерий рода Ertterococcus и Bacillus subtilis на рост молодняка кроликов // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН. 8-9 апреля 2010 г. М. : Т-во научных изданий КМК, 2011. С. 361-367.

П.Федосов Е. В. Изучение механизмов влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период, связанных с ролью симбионтной кишечной микрофлоры // Академику Л. С. Бергу - 135 лет : Сборник научных статей. Бендеры : Eco-TIRAS, 2011. С. 373-377.

12. Fedosov Е., Kasianova L., Caraman N., Kotenkova E. The mechanisms of the maternal effect on the behaviour of young rabbits in the prepubertal period // Actual problems of protection and sustainable use of the animal world diversity : Intern. Conference of Zoologists. Chisinau, 13-14 October 2011. Chisinau : Continental Grup SRL, 2011. P. 25-26.

Тезисы в сборниках материалов конференций

13. Федосов Е. В., Соктин А. А., Котенкова Е. В. Влияние самки на рост и развитие крольчат в период, предшествующий половому созреванию // Териофауна России и сопредельных территорий. Материалы международного совещания. 31 января-2 февраля 2007 г., г. Москва. М. : Т-во научных изданий КМК, 2007. С. 518.

14. Ушакова Н. А., Котенкова Е. В., Федосов Е. В. Копрофагия у кроликов как механизм передачи симбионтов от матери детенышам // Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем: Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Саратов, 25-27 сентября 2007 г., Саратов : Научная книга, 2007. С. 49.

15. Федосов Е.В. Этограмма карликовых кроликов и ее использование для сравнительного анализа поведения крольчат при разных условиях содержания // IV Всероссийская конференция по поведению животных. Сборник тезисов. Москва, 29 октября-1 ноября 2007 г. М. : Т-во научных изданий КМК, 2007. С. 138-139.

16. Федосов Е. В. Влияние матери на рост и развитие крольчат в период, предшествующий половому созреванию // Биология - наука XXI века: 11-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, 29 октября-2 ноября 2007 года). Сборник тезисов. Пущино, 2007. С. 219.

17. Федосов Е. В., Ушакова Н. А., Котенкова Е. В. Влияние матери на сохранность молодняка кроликов в препубертатный период // Поведение и поведенческая экология млекопитающих. Материалы 2-й научной конференции 9-12 ноября 2009 г., г. Черноголовка. М.: Т-во научных изданий КМК, 2009. С. 94.

18. Федосов Е. В., Караман Н. К. Поведение крольчат в препубертатный период при содержании с матерью и без нее // Биология - наука XXI века: 14-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, 19-23 апреля 2010 года). Сборник тезисов. Пущино, 2010. С. 88-89.

19. Федосов Е. В., Котенкова Е. В. Влияние матери на поведение молодняка кроликов в препубертатный период // Териофауна России и сопредельных территорий. Материалы международного совещания. 1—4 февраля 2011 г., г. Москва. М. : Т-во научных изданий КМК, 2011. С. 496.

20. Федосов Е. В. Возрастная динамика поведения и его синхронизации у крольчат в препубертатный период при содержании с матерью и без нее // Биология - наука XXI века: 15-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, 18-22 апреля 2011 года). Сборник тезисов. Пущино, 2011. С. 252-253.

Заказ № 39-а/04/2012 Подписано в печать 09.04.12 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,2

g»

ООО "Цифровичок", тел. (495) 649-83-30 www.cfr.ru; e-mail:zak@cfr.ru

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Федосов, Евгений Владимирович, Москва

61 12-3/1007

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова» Российской Академии наук

На правах рукописи

Федосов Евгений Владимирович

Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный

период онтогенеза

Специальность 03.02.04 - зоология

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук Котенкова Блена Владимировна

Москва-2012

Содержание

Содержание....................................................................................................2

Введение.........................................................................................................6

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................11

1.1 Микробиоценоз пищеварительного тракта. Общие представления 11

1.2 Микробиоценоз пищеварительного тракта кроликов.......................14

1.3 Копрофагия у кроликов........................................................................16

1.4 Стратегии размножения и материнское поведение у млекопитающих.....................................................................................................19

1.5 Материнское поведение, механизмы влияния матери на рост и развитие крольчат. Взаимодействия детенышей с матерью в ранний период онтогенеза..............................................................................................................20

1.5.1 Особенности размножения, материнского поведения и молочного вскармливания кроликов......................................................................................21

1.5.2 Использование особенностей полового и материнского поведения кроликов при их разведении в кролиководческих хозяйствах и на фермах... 28

1.5.3 Влияние кормящей самки на развитие микробиоценоза пищеварительного тракта крольчат....................................................................30

1.6 Симбионтное пищеварение в слепой кишке кроликов и его развитие в онтогенезе...........................................................................................................34

1.6.1 Морфологическое развитие слепой кишки в онтогенезе...............34

1.6.2 Изменения симбионтного пищеварения в слепой кишке в препубертатный период........................................................................................37

1.7 Пробиотики для кроликов....................................................................40

1.7.1 Современное состояние и перспективы развития концепции «Пробиотики»........................................................................................................40

1.7.2 Влияние пробиотиков на кроликов..................................................47

Глава 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА........................................................49

2.1 Рабочие гипотезы и общая схема проведения экспериментов.........49

2.2 Оценка роста и развития крольчат при разных экспериментальных воздействиях..........................................................................................................52

2.2.1 Влияние длительного содержания с матерью на рост крольчат... 53

2.2.2 Влияние присутствия матери на рост крольчат (без непосредственного контакта с ними)..................................................................53

2.2.3 Влияние на рост крольчат подкладывания в клетку мягких фекалий взрослых самок.......................................................................................54

2.2.4 Выделение из мягких фекалий крольчих симбионтных микроорганизмов, разработка опытных пробиотических кормовых добавок и изучение их влияния на рост крольчат...............................................................54

2.2.4.1 Влияние выделенного штамма Е. /аесаИх Шэ на рост крольчат при добавлении бактерий в рацион молодняка.................................................57

2.2.4.2 Влияние ассоциации пробиотического штамма В. БиЫШз В-8130 с выделенным штаммом Е. /аесаШ Шз и ассоциации В. зиЫШз В-8130 с коллекционным штаммом Е./аестт В-8251 на рост крольчат.......................59

2.3 Симбионтные инфузории мягких фекалий кроликов........................62

2.4 Контакты крольчат с мягким калом лактирующих самок................62

2.5 Распознавание крольчатами запаха мягкого кала матери и другой самки.......................................................................................................................63

2.6 Индивидуальное распознавание крольчат взрослыми кроликами по запаху мочи............................................................................................................64

2.7 Стресс-реактивность крольчат в условиях мягкого стресса.............67

2.8. Анализ наблюдений за поведением крольчат в группах..................68

2.8.1 Общая схема проведения экспериментов. Этограмма крольчат и матери.....................................................................................................................68

2.8.2 Анализ возрастной динамики типов активности крольчат и матери .................................................................................................................................72

2.8.3 Анализ синхронизации поведения кроликов в группах.................73

2.8.4 Анализ взаимодействий крольчат и матери....................................76

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.............................................78

3.1 Влияние матери на рост крольчат в препубертатный период..........78

3.1.1 Влияние длительного содержания с матерью на рост крольчат... 78

3.1.2 Влияние комплекса сигналов матери (визуальных, акустических обонятельных) на рост и сохранность крольчат................................................79

3.1.3 Влияние подкладывания в клетку мягких фекалий взрослых самок на рост крольчат....................................................................................................81

3.2 Поведение крольчат в группах (без матери): взаимодействие с мягким калом кормящих самок...........................................................................82

3.3 Распознавание крольчатами запаха мягкого кала матери и другой самки.......................................................................................................................84

3.4 Симбионтные инфузории мягких фекалий кроликов........................84

3.5 Выделение пробиотических бактерий-микросимбионтов мягкого кала кроликов и изучение их влияния в составе кормовых добавок на рост крольчат.................................................................................................................87

3.5.1 Характеристика выделенного штамма Е./аесаШ ЯЬ....................88

3.5.2 Влияние культуры Е. /аесаНя ЯЬ в составе пробиотической кормовой добавки на рост крольчат....................................................................89

3.5.3 Влияние ассоциации пробиотического штамма В. зыЫШб В-8130 с выделенным штаммом Е./аесаИз ЯЬ на рост крольчат....................................91

3.5.4 Влияние ассоциации штамма В. зиЫШз В-8130 с коллекционным штаммом Е./аесшт В-8251 на рост крольчат....................................................95

3.6 Сохранность молодняка в опытах по изучению роста крольчат при различных экспериментальных условиях...........................................................97

3.7 Формирование индивидуального запаха в онтогенезе у кроликов.. 98

3.8 Стресс-реактивность крольчат при содержании с матерью и без нее ...............................................................................................................................101

3.9 Поведение крольчат в группах при содержании с матерью и без нее ...............................................................................................................................102

3.9.1 Описание поведения матери и крольчат в препубертатный период ......................................................................................................................102

3.9.2 Соотношение типов активности в поведении крольчат и матери.

Возрастная динамика..........................................................................................106

3.9.3 Синхронизация поведения в группах. Роль крольчат как инициаторов синхронного поведения и ее связь с иерархическим статусом крольчонка в группе............................................................................................111

3.9.4 Взаимодействия крольчат друг с другом и с матерью.................116

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ............................................................121

Выводы.......................................................................................................133

Список литературы....................................................................................135

Приложение 1 Возрастная динамика поведения крольчат в группе Г1

(без матери)..........................................................................................................156

Приложение 2 Возрастная динамика поведения крольчат в группе Г2

(без матери)..........................................................................................................159

Приложение 3 Возрастная динамика поведения крольчат в группе ГЗ (с

матерью)...............................................................................................................162

Приложение 4 Возрастная динамика поведения крольчат в группе Г4 (с

матерью)...............................................................................................................166

Приложение 5 Возрастная динамика поведения крольчат в группе Г5 (с матерью)...............................................................................................................170

Введение

Актуальность темы. Особенности взаимодействия матери и детенышей на разных стадиях онтогенеза имеют существенное значение для понимания механизмов формирования видоспецифических и индивидуальных характеристик физиологии и поведения взрослых особей (Крученкова, 2002). У грызунов и зайцеобразных эти процессы хорошо изучены в период молочного вскармливания.

нормального роста и развития принадлежит передаче симбионтных бактерий детенышам от матери (Abecia et al., 2007). Нами выдвинуто предположение, что микрофлора кишечника крольчат в возрасте одного месяца еще полностью не сформирована и не стабильна, и попадание симбионтных бактерий в кишечный тракт крольчат с мягким пометом матери стимулирует их ускоренное развитие в препубертатный период при длительном совместном содержании.

Поведенческие взаимодействия матери и детенышей в препубертатный период также могут быть механизмом, оказывающим влияние на рост и развитие молодняка кроликов. Определенную роль при этом могут играть визуальные, звуковые и обонятельные сигналы. Известно, например, что искусственный аналог материнского феромона свиней снижает агрессивность поросят после их отъема от матерей (Pageat, Teisier, 1998), а также стимулирует пищевое поведение молодняка, что увеличивает массу тела животных (McGlone, Anderson, 2002). В связи с этим актуальна экспериментальная проверка различных способов влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период, что в определенной степени и осуществлено в данной работе.

Задачи исследования:

3. Анализ способов передачи симбионтных бактерий матери крольчатам в препубертатный период.

6. Оценка роли матери в регуляции поведенческих взаимодействий молодняка.

Научная новизна. В работе впервые изучены механизмы влияния матери на сохранность, рост и развитие крольчат в возрасте от одного до трех месяцев (препубертатный период) с использованием комплексного подхода, предполагающего анализ различных поведенческих составляющих такого воздействия, а также связанных с влиянием матери на кишечную микрофлору крольчат.

Из мягких экскретов лактирующей крольчихи выделен штамм бактерий ЕМегососсш /аесаШ Шэ, обладающий пробиотическими свойствами, введение его в рацион крольчат привело к ускоренному росту молодняка. Предложено перспективное направление в разработке новых пробиотических препаратов, введение которых в рацион молодняка позволит частично компенсировать отсутствие матери.

активные действия, направленные на подавление проявлений агрессии у детенышей. Установлено, что питание молоком матери (сосание) сохраняется, по крайней мере, до трехмесячного возраста крольчат.

Теоретическая и практическая значимость. Благодаря использованию комплексного подхода изучены фундаментальные вопросы влияния матери на рост и развитие крольчат в препубертатный период. Несмотря на то, что в природе и при современных системах промышленного кролиководства крольчата остаются с матерью до одно- или полуторамесячного возраста, полученные данные представляют теоретический интерес, т. к. раскрывают потенциальные возможности и механизмы влияния крольчихи-матери на рост, развитие и сохранность молодняка. В настоящей работе показана возможность частичной компенсации отсутствия матери с помощью включения в рацион крольчат пробиотических препаратов на основе бактерий (Е. faecalis Rb), выделенных из мягкого кала лактирующей самки. Были приготовлены опытные пробиотические кормовые добавки «Биогеркулес-1» (содержит Е. faecalis Rb), «Биогеркулес-2» (Е. faecalis Rb и пробиотический штамм Bacillus subtilis В-8130) и «Биогеркулес-3» (коллекционный штамм Е. faecium В-8251 и В. subtilis В-8130), введение которых в рацион крольчат приводило к ускоренному росту молодняка.

изучению прироста живой массы тела крольчат при разных экспериментальных условиях; A.B. Амбаряну за обучение работе с компьютерной программой «Observer Video Pro, Version 4.1» и консультативную помощь; В. В. Вознесенской за помощь в определении кортизола в моче крольчат методом иммуноферментного анализа; В. И. Крутовой, участвовавшей в выполнении экспериментов по кинологической идентификации запахов; Т. П. Туровой, Т. В. Колгановой за помощь в секвенировании последовательностей гена 16S рРНК Е. faecalis Rb и филогенетический анализ; JI. Ф. Касьяновой за активное участие в вакцинации кроликов, консультативную помощь и всестороннюю поддержку. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 07-04-00700а и 09-04-13535 офи ц.

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Данная работа посвящена двум основным проблемам. С одной стороны, это изучение материнского влияния на рост и развитие крольчат в препубертатный период, а с другой - разработка основ частичной замены ее воздействия на молодняк, главным образом с помощью создания пробиотических добавок. Поэтому мы сочли возможным рассмотреть в предлагаемом обзоре сначала проблемы, связанные с микробиоценозом пищеварительного тракта животных и функциями симбионтных микрообрганизмов, а потом перейти к анализу имеющихся в литературе данных по материнскому поведению и взаимодействию кормящих крольчих с потомством в разные периоды онтогенеза.

1.1 Микробиоценоз пищеварительного тракта. Общие представления

Представители всех ны

Информация о работе

Федосов, Евгений Владимирович
кандидата биологических наук
Москва, 2012
ВАК 03.02.04

Диссертация

Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза ВАК РФ 03.02.04, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза"

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Федосов, Евгений Владимирович, Москва

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние матери на развитие детенышей у кроликов в препубертатный период онтогенеза
ВАК РФ 03.02.04, Зоология