Способ отбора бычков с потенциально высокой интенсивностью весового роста по элементному составу сыворотки крови Российский патент 2024 года по МПК A01K67/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области животноводства, в частности к мясному скотоводству и может быть использовано для отбора бычков с высоким потенциалом весового роста для комплектования откормочных площадок.

Известен способ прогнозирования молочной продуктивности коров по элементному составу шерсти. Изобретение представляет собой способ прогнозирования молочной продуктивности коров по элементному составу шерсти, включающий отбор образца шерсти массой не менее 0,4 г с верхней части холки на 30 сутки после отела, дальнейшую оценку концентрации Рb и Cd методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, при сумме молей Рb и Cd ниже 0,253 ммоль/г шерсти корову относят к группе коров с потенциально высокой молочной продуктивностью [1].

Известен способ оценки молочных коров по показателям молочной продуктивности, в котором предлагается использовать коэффициент токсической нагрузки, который рассчитывается по формуле: К = (Pb / (Se + Zn)) ×100, где К - коэффициент токсической нагрузки, %; Pb - количество свинца в шерсти с холки, ммоль/кг; Se - количество селена в шерсти с холки, ммоль/кг; Zn - количество цинка в шерсти с холки, ммоль/кг, при значении коэффициента токсической нагрузки ниже К_ст (0,031 %), коров относят группе с высокой молочной продуктивностью, при значении коэффициента выше К_ст (0,031 %), коров относят группе с низкой молочной продуктивностью [2].

Известен способ отбора бычков с высокой интенсивностью роста по уровню токсичных элементов в шерсти, включающий настриг в 8-месячном возрасте образца шерсти массой не менее 0,4 г с верхней части холки, с дальнейшей оценкой уровня токсичных элементов: Al, Cd, Hg, Pb, Sn, Sr, определенных методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, и отличающийся тем, что в качестве критерия отбора бычков при формировании групп по продуктивности предлагается использование коэффициента суммарной токсической нагрузки организма, который рассчитывается по формуле: Σ_tox=Al+Cd+Hg+Pb+Sn+Sr, где Σtox - суммарная токсическая нагрузка организма, ммоль/кг, Al - количество алюминия в шерсти с холки, ммоль/кг, Cd - количество кадмия в шерсти с холки, ммоль/кг, Hg - количество ртути в шерсти с холки, ммоль/кг, Pb - количество свинца в шерсти с холки, ммоль/кг, Sn - количество олова в шерсти с холки, ммоль/кг, Sr - количество стронция в шерсти с холки, ммоль/кг. При значении коэффициента токсичной нагрузки меньше 10,50 ммоль/кг бычков относят группе животных с высоким потенциалом весового роста, при значении коэффициента 10,51-24,00 ммоль/кг животных относят к группе со средним потенциалом и при значении выше 24,01 ммоль/кг бычков относят группе с низким потенциалом весового роста. Изобретение может быть использовано для формирования групп высокопродуктивных бычков при откорме [3].

Известен способ ранней оценки молочной продуктивности коров, включающий отбор образцов венозной крови в количестве не менее 6 мл из хвостовой вены коров на 30-50 сутки после отела, дальнейшее выделение сыворотки путем центрифугирования в течение 10 минут при скорости 1000 g, оценку концентрации марганца и выявление перераспределения марганца по различным белковым фракциям методами масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с высокоэффективной жидкостной хроматографией, при концентрации марганца в сыворотке крови ниже 0,0016 мкг/мл и общем содержании марганцевых форм ниже 0,00095 мкг/мл животное относят к группе с потенциально высокой молочной продуктивностью, при концентрации марганца сыворотки крови выше 0,0016 мкг/мл и общем содержании марганцевых форм выше 0,00095 мкг/мл - соответственно к группе с потенциально низкой молочной продуктивностью [4].

Известен способ отбора бычков мясных пород с высоким потенциалом весового роста по элементному составу шерсти, включающий настриг образца шерсти массой не менее 0,4 г с верхней части холки в 8-месячном возрасте с дальнейшей оценкой концентраций Al, Pb, I и Se методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и отличающийся тем, что в качестве критерия для оценки интенсивности роста используется коэффициент токсичной нагрузки, который рассчитывается по формуле где К - коэффициент токсичной нагрузки, ед., Аl - количество алюминия в шерсти с холки, ммоль/кг, Рb - количество свинца в шерсти с холки, ммоль/кг, Se - количество селена в шерсти с холки, ммоль/кг, I - количество йода в шерсти с холки, ммоль/кг, при значении коэффициента токсичной нагрузки ниже 634 ед. бычков относят к группе животных с высоким потенциалом весового роста, при значении коэффициента 634,1-1804,9 ед. бычков относят к группе со средним и при выше 1805 ед. бычков относят к группе с низким потенциалом весового роста [5].

Известен способ отбора бычков с высоким потенциалом роста по элементному составу шерсти, который включает определение концентрации химических элементов: кальция, цинка, меди и марганца. При концентрации кальция, цинка, меди и марганца соответственно, мкг/г: 1821,4-2235,0, 78,2-93,6, 4,0-4,7 и 29,5-37,8 планируемая оценка продуктивности по среднесуточному приросту составляет 700-800 г; при концентрации, мкг/г: 2235,1-2627,6, 93,7-104,3, 4,8-5,3, 37,9-46,4 планируемая оценка продуктивности на уровне 801-900 г; при концентрации, мкг/г: 2627,7-3053,0, 104,4-114,6, 5,4-6,3, 46,5-54,2 планируемая оценка продуктивности на уровне 901 г и более [6].

Отличие заявляемого способа от перечисленных выше заключается в том, что отбор бычков с высоким потенциалом весового роста в период доращивания и окорма производится по содержанию эссенциальных и токсичных элементов в сыворотке крови, а не в шерсти (волосе). При этом, для оценки потенциала весового роста применяются отличные от описанных выше химические элементы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Заявленный нами способ соответствует условию патентоспособности изобретения «новизна». Анализ других способов в данной области не выявил в них признаки сходные с заявляемым решением.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ осуществляется следующим образом:

1. Забор крови, объемом не менее 4 мл, осуществляется из хвостовой вены в вакуумные пробирки с активатором свертывания крови у бычков в возрасте 8 месяцев.

2. Отделение сыворотки производится путем центрифугирования образцов в течение 10 минут при скорости 1000 оборотов в минуту.

3. Уровень Mn, Zn, Se, Al и Pb в сыворотке крови определяется методом атомно-эмиссионной масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.

4. Производится расчет коэффициента токсической нагрузки (К) по следующей формуле:

К = ×100, где

К - коэффициент токсичной нагрузки, %

Pb - концентрация свинца в сыворотке крови, мг/кг

Al - концентрация алюминия в сыворотке крови, мг/кг

Se - концентрация селена в сыворотке крови, мг/кг

Zn - концентрация цинка в сыворотке крови, мг/кг

Mn - концентрация марганца в сыворотке крови, мг/кг

100 - корректирующий коэффициент.

4. При величине К ниже 51,72 единиц бычков относят к группе животных с потенциально высокой интенсивностью весового роста, при концентрации выше 51,72 единиц, соответственно, к группе с низким потенциалом весового роста

Способ реализован следующим образом.

Исследования выполнялись на физиологически здоровых бычках абердин-ангусской породы (возраст - 8 мес.; n=30), разводимых в ООО «Агрокомплекс «Домбаровский» Оренбургской области. Критерием для отбора животных для эксперимента, являлось интенсивность роста не менее 800 грамм в сутки за последний месяц, предшествующий отбору образцов. На первом этапе отобранные для исследований бычки, на основании данных по среднесуточным приростам за последний месяц, предшествующий отбору образцов, были разделены на две группы: I группа - среднесуточный прирост в пределах 800-951 г/сут. (n=18); II группа - среднесуточный прирост в пределах 994-1108 г/сут. (n=12).

Условия кормления и содержания для всех обследованных животных были идентичными. Образцы крови (не менее 4 мл) отбирались из хвостовой вены в вакуумные пробирки с активатором свертывания крови фирмы Hebei Xinle Sci&Tech Co.Ltd. Сыворотку крови отделяли центрифугированием образцов в течение 10 мин при скорости 1000 об/мин. Пробирки охлаждали до температуры - 18°С и хранили до момента проведения элементного анализа. Элементный состав сыворотки крови определяли по 26 показателям (Na, Mg, P, K, Mn, Co, Cu, Cr, Fe, Zn, Se, B, Ni, Ga, In, Ba, Tl, Bi, Al, Sr, Ag, Cd, Hg, Pb, As, Ca) методом атомно-эмиссионной масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Исследования крови и сыворотки крови проводились в центре коллективного пользования ФНЦ БСТ РАН http://цкп-бст.рф.

Достоверность различий оценивали при помощи Т-критерия Стьюдента. Уровень значимости (Р) принимался меньшим или равным 0,05. В таблицах приведены средние значения показателей и ошибки средних арифметических. Для определения существования силы функциональных связей между параметрами вычисляли коэффициенты корреляции Спирмена. Для обработки данных использовали пакет прикладных программ Statistica 10.0.

Сравнительный анализ полученных данных выявил значительные различия по содержанию химических элементов в сыворотке крови в разрезе изучаемых групп (таблица 1).

В частности, было установлено, что бычки II группы превосходили особей из I группы по концентрации сыворотке крови Mn на 31,1 % (Р≤0,01), Zn - на 19,7 % (Р≤0,05), Se - на 21,4 % (Р≤0,05) и отличались меньшим содержанием Al - на 13,2 (Р≤0,05) и Pb - на 18,7 % (Р≤0,05), соответственно. Кроме того, полученные в нашем исследовании результаты продемонстрировали положительную корреляцию концентраций Mn, Zn и Se в сыворотке крови с показателями интенсивности весового роста (фигура 1). При этом концентрации Pb и Al имели статистически значимую обратную зависимость с величиной среднесуточных приростов.

Учитывая вышеизложенное нами, была предложена формула для расчета коэффициента токсичной нагрузки бычков:

К = ×100, где

К - коэффициент токсичной нагрузки, %

Pb - концентрация свинца в сыворотке крови, мг/кг

Al - концентрация алюминия в сыворотке крови, мг/кг

Se - концентрация селена в сыворотке крови, мг/кг

Zn - концентрация цинка в сыворотке крови, мг/кг

Mn - концентрация марганца в сыворотке крови, мг/кг

100 - корректирующий коэффициент.

На втором этапе, согласно предложенной формуле, был рассчитан стандартный коэффициент токсической нагрузки (К_ст) характерный для животных с относительно высокой интенсивностью весового роста. При этом, в качестве значений концентраций изучаемых элементов (Pb, Al, Se, Zn, Mn) были взяты 25 и 75 процентили концентраций химических элементов рассчитанные для сыворотки крови бычков II группы (таблица 2).

Формула расчета К_ст:

К _ст= ×100 = 51,72, где:

К _ст - стандартный коэффициент токсической нагрузки, %;

0,0376 - значение нижней границы (25 процентиль) концентрации Mn в сыворотке крови;

0,815 - значение нижней границы нормы (25 процентиль) концентрации Zn в сыворотке крови;

0,0414 - значение нижней границы нормы (25 процентиль) концентрации Se в сыворотке крови;

1,71 - значение верхней границы нормы (75 процентиль) концентрации Al в сыворотке крови;

0,0186 - значение нижней границы нормы (75 процентиль) концентрации Pb в сыворотке крови.

Предполагается, что коровы с коэффициентом токсической нагрузки ниже стандартного значения (51,72 ед.) должны отличаться повышенными показателями интенсивности весового роста относительно животных с более высокими коэффициентами.

Для проверки достоверности разработанного способа были отобраны 30 бычков абердин-ангусской породы в возрасте 8 мес. Для всех подопытных животных были рассчитаны коэффициенты токсической нагрузки по согласно предложенной формуле

К = ×100.

Полученные коэффициенты сравнивались со стандартным коэффициентом токсической нагрузки (К_ст). Ниже приведены примеры оценки продуктивных качеств бычков по величине коэффициента токсической нагрузки:

Пример 1. Бычок № 22184 коэффициент токсической нагрузки - 46,5 % (К меньше К_ст), что позволяет отнести животное к группе с потенциально высокой интенсивностью весового роста.

Пример 2. Бычок № 22051 коэффициент токсической нагрузки - 46,5 % (К больше К_ст), что позволяет отнести животное к группе с потенциально низкой интенсивностью весового роста.

В дальнейшем вся выборка животных была разделена на две группы в зависимости от величины коэффициента токсической нагрузки: I группа - К ниже К_ст (n=11), II группа - К выше К_ст (n=19). Животные содержались в одинаковых условиях кормления и содержания до 18-месячного возраста. В возрасте 18 мес. бычки подопытных групп сравнивались по показателям среднесуточных приростов за период 8-18 мес. Среднесуточные приросты бычков в зависимости от величины коэффициентов токсической нагрузки в период с 8 до 18 мес. представлены на фигуре 2. Как видно из полученных результатов, бычки с уровнем коэффициентов токсической нагрузки ниже К_ст (I группа) опережали аналогов из II группы по величине среднесуточных приростов за с 8 до 18 мес. на 13,1 % (Р≤0,01). Так же были рассчитаны коэффициенты корреляции между полученными коэффициентами и среднесуточными приростами для всей выборки животных. Полученные результаты показали наличие достоверной отрицательной корреляции (r=-0,78) между рассчитанными коэффициентами и величиной среднесуточных приростов у бычков.

Таким образом, можно сделать заключение, что предложенный способ является патентоспособными и может быть использован для отбора бычков с потенциально высокой интенсивностью роста в период доращивания и откорма.

Источники информации

1. Патент на изобретение RU 2701350 Способ прогнозирования молочной продуктивности коров по элементному составу шерсти / Мирошников С.А., Нотова С.В., Завьялов О.А., Фролов А.Н., Рогачев Б.Г., Егиазарян А.В., Курилкина М.Я.; опубликовано 25.09.2019, заявка № 2019119954 от 25.06.2019.

2. Патент на изобретение RU 2705315 Способ оценки молочной продуктивности коров по элементному составу шерсти / Мирошников С.А., Завьялов О.А., Фролов А.Н., Рогачев Б.Г., Дускаев Г.К., Курилкина М.Я., Сурундаева Л.Г., Яшкевич А.И.; опубликовано 06.11.2019, заявка № 2018138421 от 30.10.2018.

3. Патент на изобретение RU 2747469 Способ отбора бычков с высокой интенсивностью роста по уровню токсичных элементов в шерсти, / Мирошников С.А., Харламов А.В., Фролов А.Н., Завьялов О.А., Дускаев Г.К., Рахматуллин Ш.Г.; опубликовано 05.05.2021, заявка № 2020127479 от 18.08.2020.

4. Патент на изобретение RU 2755816 Способ ранней оценки молочной продуктивности коров / Лебедев С.В., Завьялов О.А., Нотова С.В., Маршинская О.В., Казакова Т.В., Тарасова Е.И., Рогачев Б.Г., Рахматуллин Ш.Г.; опубликовано 21.09.2021, заявка № 2020143066 от 24.12.2020.

5. Патент на изобретение RU 2722045 Способ отбора бычков мясных пород с высоким потенциалом весового роста по элементному составу шерсти / Харламов А.В., Мирошников С.А., Фролов А.Н., Завьялов О.А., Дускаев Г.К., Рогачев Б.Г.; опубликовано 26.05.2020, заявка № 2019135906 от 07.11.2019.

6. Патент на изобретение RU 2668335 Способ отбора бычков с высоким потенциалом роста по элементному составу шерсти / Фролов А.Н., Завьялов О.А., Харламов А.В., Мирошников С.А., Рогачев Б.Г., Дускаев Г.К., Маркова И.В., Ушаков А.С.; опубликовано 28.09.2018, заявка № 2017132794 от 19.09.2017.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора бычков с потенциально высокой интенсивностью весового роста по элементному составу сыворотки крови, включающий отбор крови из хвостовой вены объёмом не менее 4 мл у бычков в возрасте 8 месяцев, отделение сыворотки крови путём центрифугирования образцов в течение 10 минут при скорости 1000 оборотов в минуту, определение концентраций Mn, Zn, Se, Al и Pb методом атомно-эмиссионной масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, расчет коэффициента токсической нагрузки (К) по следующей формуле:

К = ×100,

где К – коэффициент токсичной нагрузки, %, Pb – концентрация свинца в сыворотке крови, мг/кг, Al – концентрация алюминия в сыворотке крови, мг/кг, Se – концентрация селена в сыворотке крови, мг/кг, Zn – концентрация цинка в сыворотке крови, мг/кг, Mn – концентрация марганца в сыворотке крови, мг/кг, 100 – корректирующий коэффициент, при величине К ниже 51,72 единиц бычков относят к группе животных с потенциально высокой интенсивностью весового роста, при концентрации выше 51,72 единиц, соответственно, к группе с низким потенциалом весового роста. Изобретение может быть использовано для отбора бычков с высоким потенциалом весового роста. 2 ил., 2 табл.

Способ отбора бычков с потенциально высокой интенсивностью весового роста по элементному составу сыворотки крови, включающий отбор крови из хвостовой вены объёмом 4 мл у бычков в возрасте 8 месяцев, отделение сыворотки крови путём центрифугирования образцов в течение 10 минут при скорости 1000 оборотов в минуту, определение концентраций Mn, Zn, Se, Al и Pb методом атомно-эмиссионной масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, расчет коэффициента токсической нагрузки (К) по следующей формуле:

К = ×100, где

К – коэффициент токсичной нагрузки, %,

Pb – концентрация свинца в сыворотке крови, мг/кг,

Al – концентрация алюминия в сыворотке крови, мг/кг,

Se – концентрация селена в сыворотке крови, мг/кг,

Zn – концентрация цинка в сыворотке крови, мг/кг,

Mn – концентрация марганца в сыворотке крови, мг/кг,

100 – корректирующий коэффициент,

при величине К ниже 51,72 единиц бычков относят к группе животных с потенциально высокой интенсивностью весового роста, при концентрации выше 51,72 единиц, соответственно, к группе с низким потенциалом весового роста.