СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ ИСКУССТВЕННОГО ОСЕМЕНЕНИЯ ПЛЕМЕННЫХ СВИНЕЙ Российский патент 2023 года по МПК A01K67/02 

Изобретение относится к области физиологии размножения, ветеринарного акушерства и гинекологии, частной зоотехнии, в частности к способу, позволяющему определить оптимальные сроки искусственного осеменения племенных свиней.

В настоящее время основным способом диагностики сроков осеменения сельскохозяйственных животных, например, у свиней, является визуальная оценка поведенческих реакций половозрелых свиноматок (и ремонтных свинок) и хряков. Данный способ не дает операторам по искусственному осеменению возможность качественно оценить готовность свиноматок и ремонтных свинок к физиологически обусловленному плодотворному осеменению. Использование УЗИ-сканеров для определения зрелости фолликулов в яичниках также ограничено из-за анатомических особенностей строения кожи и подкожной жировой клетчатки, а также затрудненного ввода электронного датчика через прямую кишку.

Проблема раннего и точного определения оптимальных, физиологически обусловленных сроков осеменения свиней, кроме решения физиолого-биологических аспектов, имеет также большое экономическое значение для промышленного свиноводства. В связи с чем, для решения названной проблемы, существует значительная потребность в способе, с помощью которого можно точно определить, что животное находится в стадии возбуждения полового цикла, чтобы не упустить возможности продуктивно осеменить свинью в этот цикл.

Известен способ определения времени осеменения свиней [1, 4], включающий обнаружение в сыворотке крови пика лютеинизирующего гормона (ЛГ) при помощи методики, отличающийся тем, что гормон обнаруживается в сыворотке крови животных различными методами определения, например ИФА. При этом, пик ЛГ определяется в крови животных за 30-70 часов до начала овуляции. Данная методика по ряду причин показывает свою низкую экономическую эффективность: видоспецифичность метода, дороговизна разработки и применения систем реагентов, необходимость наличия специализированного оборудования и персонала, повышение уровня стресса в цехах у свиноматок при заборе крови. Также данный метод не дает нам понимания точного времени для проведения искусственного осеменения - в зависимости от физиологических особенностей каждой отдельно взятой особи, временное окно между пиком ЛГ и овуляцией (оптимальным временем для проведения искусственного осеменения (ИО)) составляет до 40 часов, что может привести к несвоевременному осеменению и расходованию семени.

Известен способ определения времени осеменения свиней при помощи ультразвукового исследования (УЗИ) [5, 6]. Данная методика предполагает проведение УЗИ трансабдоминальным и трансректальным методами каждый день при проявлении признаков охоты у свиней. В данном случае отслеживается динамика развития фолликулов, и при достижении ими предовуляторных размеров (до 8 мм), проведение искусственного осеменения. Данная методика позволяет довольно точно установить время для проведения успешного ИО, однако также имеет ряд недостатков: данный метод требует значительных временных и трудовых затрат, наличия специально обученного специалиста, наличия дорогостоящего оборудования (в силу морфофизиологических особенностей свиней, применение стандартных датчиков, применяемых в свиноводстве, крайне затруднено).

Наиболее близким по своей технической сущности является метод визуального осмотра, применяемый на данный момент повсеместно [1, 2, 3]. Данная методика подразумевает двукратное определение рефлекса неподвижности - первичное выявление в общем станке на хряка и определение непосредственно перед ИО. При первичном выявлении свиноматка переводится в индивидуальный станок для ИО, при повторном -оператор по ИО определяет, пригодна ли свиноматка для осеменения в данный конкретный момент времени. При этом в доступной нам литературе выявили только общие слова для описания выраженности самого рефлекса - выражен/не выражен. Данный способ позволяет достоверно определить наличие признаков половой охоты, но является очень субъективным методом оценки, зависит от опыта оператора, проводящего искусственное осеменение.

Однако данный способ не позволяет определять точные сроки осеменения свиней, что ведет к потере времени из-за проведения повторного оплодотворения животных.

В задачу исследований при разработке заявленного способа входило детальное изучение рефлекса неподвижности, а также разработка единой системы для его оценки непосредственно перед искусственным осеменением. В этом аспекте изобретение представляет собой способ определения оптимальных сроков искусственного осеменения племенных свиней по степени выраженности рефлекса неподвижности.

Техническим результатом является точность определения физиологически обусловленных сроков искусственного осеменения племенных свиней.

Достижение указанного результата возможно благодаря проведению оценки нескольких параметров, составляющих рефлекс неподвижности: положение спины, положение тазовых конечностей, положение головы, положение хвоста и прочие допустимые параметры.

При этом следующие клинические признаки определяются у исследуемых свиней, но не влияют на оценку выраженности рефлекса неподвижности:

100% случаев - гиперемия и/или отек вульвы (т.е. встречались свиноматки и ремонтные свинки, например, с гиперемией, но без отека вульвы и наоборот)

80-90% свиней проявляли свой интерес к хряку (разной степени выраженности)

5-10% отмечались слизистые истечения как до, так и после осеменения - это обусловлено тем, что станки довольно ограниченного пространства, свиноматки (и ремонтные свинки) периодически трутся вульвой о прутья, также возможно смывание ее мочой/фекалиями. То есть, отсутствие или наличие выделений из вульвы не может быть употреблено для оценки готовности свинки к осеменению или для оценки эффективности осеменения.

Исследования проводились в условиях промышленного СВК, где применяется методика ИО свиней в индивидуальных станках. В момент осеменения хряка пускают по кормовому проходу и свиноматки (и ремонтные свинки) имеют возможность его видеть, обнюхивать, касаться рылом (пятаком).

Оценку рефлекса начинают проводить с самого начала, как только оператор заходит в станок, во время надевания на спину свиньи пластмассовой «обнималки» и туалета наружных половых органов.

При оценке рефлекса учитывают тип высшей нервной деятельности свиноматки (или ремонтной свинки) и то, чем она занималась, когда в станок зашел оператор - если свинка спала, ей дают время успокоиться. Также от чересчур эмоциональных свинок не следует ожидать идеального рефлекса, без возможности их успокоения.

Таким образом, окончательная оценка рефлекса выставляется непосредственно перед моментом проведения ИО.

Все показатели при оценке рефлекса рассматривают комплексно. Однако в случае, если какой-либо показатель «выбивается» из общего ряда и соответствует более низкому баллу, то итоговый балл рефлекса присваивается ниже, согласно балльной системе. Например, если свинка стоит идеально ровно, хвост отведен вбок и к спине (допускаются движения век и дыхательные движения), незначительно переминается, что можно оценивать как 4 и 5 баллов, но, однако она изгибается и виляет тазом (что соответствует оценке 3), то общую оценку, в связи с этим, данной свинке следует присвоить 3.

Шкала для оценки параметров рефлекса неподвижности у свиноматок (ремонтных свинок) на участке осеменения в индивидуальных станках (после выявления хряком-пробником в общем станке):

5 баллов - Идеальный рефлекс

Даная оценка представляет собой идеальный рефлекс неподвижности - при данном показателе беспрепятственно можно провести как искусственное, так и естественное осеменение.

Отмечается наличие клинических признаков.

Положение спины:

• Ровное

• Выгнутое

• Спина прогнута, с поднятием таза Положение тазовых конечностей:

• Стоят ровно

• Широко расставлены

Положение головы:

• Ровно

• Опущена в кормушку

Положение хвоста:

• Вверх или немного вбок, к спине

Допускается:

• Моргание

• Дыхательные движения

• Контракции вульвы в ответ на стимуляцию/введение катетера

для ИО

• В начале - обнюхивание хряка

Главное при оценке «5» - полное отсутствие движений тела. Даже в случае, если к свинье подходит хряк, она не двигается. Даже если в секции все свиньи беспокоятся, активно вокализируют, осеменяемая свинка стоит неподвижно. При введении катетера свинка полностью неподвижна, также свинка остается неподвижной при изменении положения катетера в шейке матки.

Ни в коем случае не допускается вокализация, дефекация, мочеиспускание.

4 балла - Хороший рефлекс

Сюда относятся незначительные отклонения от идеального рефлекса, которые не могут даже потенциально помешать процессу естественного и искусственного осеменения.

Отмечается наличие клинических признаков.

Положение спины:

• Изгиб в горизонтальной плоскости (возможно с опорой на стенку)

• Периодическое прогибание-выгибание спины (как ответ на изменение положения катетера в шейке матки)

Положение тазовых конечностей:

• Стоят ровно, но свинка переминается с ноги на ногу

• Скрещены или сведены вместе

Положение головы:

• Вбок

• Попытка посмотреть наверх

Положение хвоста:

• Виляет, не прикрывая вульву

Допускается:

• Движение ушей

• Обнюхивание хряка

• Движения рыла (пятака)

Ни в коем случае не допускается вокализация, дефекация, мочеиспускание.

3 балла - Удовлетворительный рефлекс

При постановке данной оценки учитываются движения/положения тела, которые могут потенциально помешать как естественному, так и искусственному осеменению. Скорее всего, при данной оценке естественное осеменение будет малоэффективно. Причем данная оценка может как быть физиологической нормой данной свинки, так и следствием сопутствующих патологий (например, при артритах свинка отказывается вставать), так и свидетельствовать о неподходящей фазе цикла - слишком раннее или слишком позднее осеменение (проэструс или диэструс).

Отмечается наличие клинических признаков.

Положение спины:

• Сильно опущенный таз

• Лежит (например, при сопутствующих патологиях - артритах)

• Постоянное изгибание, виляние тазом

• Сильное сгорбливание

Положение тазовых конечностей:

• Лежит

• Незначительные шаги

• Отведение конечности (стойка на трех ногах)

• Дрожание, подергивание конечностей

Положение головы:

• Грызет прутья

• Интересуется хряком/соседками

Положение хвоста:

• Прикрывает вульву

Допускается:

• Вокализация/хрюканье

• Сильный интерес к хряку

• Сгибание передних ног

Ни в коем случае не допускается дефекация, мочеиспускание.

2 балла - Неудовлетворительный рефлекс

При постановке данной оценки учитываются изменения положения, при которых не рекомендуется проводить ИО. Данная оценка может определяться в начале или конце полового цикла (ранний проэструс/угасающий эструс).

Отмечается наличие клинических признаков.

Положение спины:

• Постоянно и активно меняется

• Если оператор стимулирует мануально спину, то свинка вся извивается под ним, не успокаиваясь

Положение тазовых конечностей:

• Активно ходит по станку

• Прыгает

Положение головы:

• Пытается огрызаться

• Активно кусает прутья

• Ест

Положение хвоста:

Не имеет критерия в данной оценке

Допускается:

• Вокализация/хрюканье

• Мочеиспускание

• Дефекация

1 балл - Отсутствие рефлекса

Свинья вообще не подпускает оператора, хряка. Агрессивна, может быть опасна! Возможны попытки укусить, убежать, залезть в кормушку, причем без тенденции к успокоению.

Клинических признаков нет никаких.

Допустимы мочеиспускание, дефекация, вокализация, агрессия.

Интерпретация полученных итоговых баллов:

• 5-4 баллов - идеальное время для осеменения. Если данная оценка выявляется на протяжении более двух дней подряд, стоит обратиться к ветеринарному врачу.

• 3 балла - допустимо провести осеменение сегодня, однако можно осеменить и завтра, в зависимости от технологического процесса комплекса. В случае, если свинка в принципе имеет такой тип ВНД (сильный неуравновешенный), то осеменение рекомендовано сегодня.

• 2 балла - В данный момент осеменение лучше отложить. Рекомендовано производить переоценку через 12 часов и через сутки. Если оценка остается прежней, то стоит отследить движения поголовья на комплексе (возможно, эту свинку уже осеменяли или слишком поздно/рано поставили) или же обратиться к ветеринарному врачу для дальнейшей диагностики.

• 1 балл - Осеменение проводить нельзя. Наличие данной свинки в станке для осеменения сомнительно, поскольку у нее не наблюдается даже клинических признаков. В первую очередь, стоит наладить систему выявления и постановки свинок в станки для ИО.

Для разработки заявленного способа были отобраны 88 свиней различных возрастных групп (ремонтные свинки и свиноматки). Все свиньи находились в привычных для нах условиях, с целью исключения влияния дополнительного стресса на выраженность рефлекса неподвижности. Осеменение проводилось двукратно с разницей в 12 часов и, при каждом осеменении, происходила оценка рефлекса неподвижности.

Для отработки способа были отобраны дополнительно 155 ремонтных свинок и свиноматок. Для определения оптимального времени осеменения применялась разработанная ранее методика.

Первый опыт ставили на свиноматках и ремонтных свинках живой массой 150-200 кг, различной упитанности (n=10). Исследование проводилось в положении стоя в индивидуальном станке и в положении лежа на боку. Аппарат Minitube, Vol DC 7,4 V, Power - 8w, В - ultrasonic diagnostic equipment. Датчик 3,5 MHz. Данный аппарат на комплексе применяется для диагностики супоросности.

Во втором опыте рефлекс неподвижности определялся по общепринятой методике (выражен/не выражен) (n=88). Свиноматки исследовались в присутствии хряка (хряк шел по кормовому проходу), с использованием бумаги для туалета наружных половых органов, специальных «обнималок», которые надевались на спину свинкам с целью имитации хряка, расходных материалов для проведения ИО. Свинки при этом находились в индивидуальных станках, корм по кормораздатчику не подавался.

В третьем опыте рефлекс неподвижности определялся по заявленному способу (n=155). Условия у свиноматок были те же, что и во втором опыте. Стоит отметить, что осеменение проводилось на усмотрение операторов, иногда даже при неудовлетворительной оценке согласно методике.

Результат оценивался через месяц после проведения ИО методом У3-диагностики супоросности.

По результатам анализа выявлено расхождение в постановке определении оптимального времени осеменения. При использовании У3-метода эффективность составила 0% - на данном оборудовании невозможно проводить оценку структур яичников, визуализация отсутствует.

Методика, применяемая во втором опыте, имела процент прохолостевших свиней 5.68% от общего числа исследуемых свинок (5 свинок прохолостели из 88).

Предлагаемый к патентованию способ имел общий процент прохолостевших свиней 2.5% (4 свиньи прохолостели из 155) при том, что у двух из четырех прохолостевших свиней оценка рефлекса по предложенной методике была неудовлетворительной. Т.е. процент прохолостевших свиней, имеющих хорошую оценку по заявленному способу составил 1.29%.

Источники информации.

1. Лаврова Е.М. Влияние различных способов стимуляции при осеменении на продуктивность свиноматок / Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук/ Москва, 2016. - 23 -39 с.

2. Федотов, С. В. Репродуктивные особенности свиней крупной белой породы / С. В. Федотов, В. И. Максимов, М. А. Корязова // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. - 2021. - №4. - С. 41-46. - DOI 10.3687 l/vet.zoo.bio.202104006.

3. Dotche I. О. Comparison of reproductive performances of local and improved pigs reared in south Benin / Ignace Ogoudanan Constant В. O. Mahamadou Dahouda, Rodrigue Biobou, Gabriel A. Bonou, Nicolas Antoine-Moussiaux, Jean-Paul Dehoux, Pierre Thilmant, Guy Apollinaire Mensah, Benoit G. Koutinhouin, Issaka Youssao Abdou Karim // Tropical Animal Health and Production (2020) 52:687-698.

4. Norrisch J.C. Estrus contrtol in swine through management and by the oral administration of magestrolacetaty/ J.C. Norrisch, T.D. Burgess // Canad. Veterin J.- 1968. - V. 9.-N 5. - P. 116-119.

5. Waberski D. Real-time ultrasound diagnosis of ovulation and ovarian cysts in sows and its impact on artificial insemination efficiency / D. Waberski, A. Kunz-Schmidt, G. Borchardt Neto, L. Richter, and K. F. Weitze // Proceedings of the American Society of Animal Science, 1999.

6. Williams Sara I. Follicular dynamics and ovulation time in gilts and post-weaning sows / Sara I. Williams, R. Luzbel de la Sota // CVJ / VOL 58 / JANUARY 2017- 65-69.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ определения оптимального времени искусственного осеменения у племенных свиней по степени выраженности рефлекса неподвижности, включает в себя оценку рефлекса неподвижности по соответствующим характеристикам: положение спины, положение тазовых конечностей, положение головы, положение хвоста и прочие допустимые параметры. Оценка каждого критерия производится согласно шкале. Результаты визуальной оценки оформляются в виде таблицы и производится выставление итогового балла по минимальному значению среди данных результатов. Интерпретация итогового балла подразумевает под собой выбор времени для проведения искусственного осеменения. 3 табл.

Способ определения оптимального времени искусственного осеменения у племенных свиней, включающий помещение свинок в индивидуальные станки, заход оператора в станок, надевание на спину свинки пластмассовой «обнималки», туалет наружных половых органов, выпуск хряка в кормовой проход в момент осеменения; определение степени выраженности рефлекса неподвижности с использованием критериев оценки: положение спины, положение тазовых конечностей, положение головы, положение хвоста, при этом оценка каждого критерия производится согласно шкале, где 5 баллов - идеальный рефлекс, при котором отмечают наличие клинических признаков: положение спины - ровное, выгнутое, спина прогнута, с поднятием таза; положение тазовых конечностей - стоят ровно, широко расставлены; положение головы - ровно, опущена в кормушку; положение хвоста - вверх или немного вбок, к спине; 4 балла - хороший рефлекс, при котором отмечают наличие клинических признаков: положение спины - изгиб в горизонтальной плоскости, периодическое прогибание-выгибание спины; положение тазовых конечностей - стоят ровно, но свинка переминается с ноги на ногу, скрещены или сведены вместе; положение головы - вбок, попытка посмотреть наверх; положение хвоста - виляет, не прикрывая вульву; 3 балла - удовлетворительный рефлекс, при котором отмечают наличие клинических признаков - положение спины, сильно опущенный таз, лежит, постоянное изгибание, виляние тазом, сильное сгорбливание; положение тазовых конечностей - лежит, незначительные шаги, отведение конечности, дрожание, подергивание конечностей; положение головы - грызет прутья, интересуется хряком или свиноматками, содержащимися в соседних станках; положение хвоста - прикрывает вульву; 2 балла - неудовлетворительный рефлекс, при котором отмечают наличие клинических признаков: положение спины - постоянно и активно меняется; положение тазовых конечностей - активно ходит по станку, прыгает; положение головы - пытается укусить оператора, проводящего осеменение, активно «кусает» прутья станка, ест; положение хвоста - не имеет критерия в данной оценке; 1 балл - отсутствие рефлекса, при котором не отмечают наличие клинических признаков, при этом 5-4 балла указывает на идеальное время для осеменения; 3 балла - допустимо провести осеменение сегодня, однако можно осеменить и завтра; 2 балла - осеменение лучше отложить, производить переоценку через 12 часов и через сутки; 1 балл - осеменение проводить нельзя.