Применение технологии трансплантации эмбрионов для повышения оплодотворяемости коров голштинской породы в период теплового стресса

Источник: The DairyNews
Авторами публикации, в течение 6 месяцев произведено по технологии in vivo 1007 сексированных эмбрионов голштинской породы. В период теплового стресса  (июль-сентябрь 2019 г.)  проведено 1007 пересадок заморожено-оттаянных эмбрионов коровам-реципиентам.
Александр Дуванов, Николай Хромов
Александр Дуванов, Николай Хромов
ветеринарные врачи, ООО «Кубанский молочно-товарный комплекс», Краснодарский край

Применение данного направления технологии воспроизводства в мегакомплексе на 6000 коров, позволило повысить показатель Pregnansy Rate в условиях теплового стресса с 13,0 и 11,6% в 2017 и 2018 гг. до 16,6% в 2019 г. Рациональное сочетание использования осеменения коров сексированной и обычной спермой и трансплантации сексированных эмбрионов способствовало росту среднегодового показателя Preg. Rate на 4,1 и 2,0% в сравнении с предшествующими годами.

В настоящее время наибольшие убытки в молочном скотоводстве приносит бесплодие коров, одной из основных причин которого следует считать низкую оплодотворяемость в жаркий сезон года. Проблема теплового стресса является основным сдерживающим фактором эффективности ведения отрасли молочного скотоводства на промышленной основе не только в странах с жарким климатом, но и южных регионах России. В связи с глобальным потеплением актуальность проблемы возрастает для областей с умеренным и континентальным климатом.

В регионах с жарким летом эффективность искусственного осеменения молочных коров в июле-сентябре снижается в 3 и более раз.

Таб.1: Сравнительная характеристика Preg. Rate по годам в период теплового стресса в ООО «Кубанский МТК»

2017 г.

2018 г.

2019 г.

период

Preg. Rate

%

период

Preg. Rate

%

период

Preg. Rate

%

14.06.-05.07.

15

17.06.-08.07.

9

08.06.-29.06.

17

06.07.-27.07.

16

09.07.-30.07.

7

30.06.-21.07.

16

28.07.-18.08.

7

31.07.-21.08.

11

22.07.-12.08.

16

19.08.-09.09.

13

22.08.-12.09.

13

13.08.-03.09.

14

10.09.-01.10.

14

13.09.-04.10.

18

04.09.-25.09.

20

В среднем

13,0

В среднем

11,6

В среднем

16,6


Попытки повысить уровень оплодотворяемости коров при тепловом стрессе путём ночного осеменения, увеличения кратности и дозы введения спермы, применения гормональных препаратов, изменения рациона и прочее, не приводят к успеху. Некоторые предприятия вообще прекращают осеменение коров в период повышенной солнечной радиации. Применение для охлаждения животных спринклеров и вентиляторов увеличивает поедаемость кормов и молочную продуктивность в среднем на 5-10%, что сопряжено с увеличением затрат. Однако, по сообщениям зарубежных исследователей, позитивное влияние данного способа повышения комфорта на оплодотворяемость коров не оказывает.

Тепловой стресс у коров начинается при температурно-влажностном индексе (THI) окружающей среды более 68. Признаками данного вида стресса является:

– 80 и более дыхательных движений в минуту;

– Повышение ректальной температуры до 39,2⁰С;

– Снижение поедаемости корма на 10% и больше;

– Снижение молочной продуктивности на 10% и больше;

Наибольшему негативному воздействию теплового стресса подвергаются новотельные и высокопродуктивные дойные коровы. На оплодотворяемость коров со средней и низкой молочной продуктивностью летняя жара оказывает несколько меньшее влияние (Hansen, 2007). По данным исследований Badinga et al. (1985), у тёлок случного возраста в жаркий сезон года процент стельности снижается на 5-7%.

Низкая фертильность молочных коров в период теплового стресса приводит к целой цепи негативных последствий:

• Скопление большого количества бесплодных коров в октябре-ноябре.

• Высокая фертильность в осенний период и массовый отёл летом.

• Нарушение равномерности круглогодичного отёла и стабильности работы предприятия.

• Увеличение выбытия новотельных коров и новорожденных телят.

• Увеличение кол-ва маститов, ацидозов, снижение качества молока, снижение иммунитета и прочее.

• Большинство тёлок летнего рождения через 24 месяца, каждый год будут телиться в неблагоприятный сезон.

• Увеличение материальных затрат, спермы, ветеринарных препаратов и рабочего времени.

• Низкая эффективность И.О. при тепловом стрессе значительно увеличивает выбытие высокопродуктивных здоровых коров по причине длительного сервис периода и бесплодия.

• Снижение упитанности на 0,5-0,75 балла.

Причиной массового бесплодия коров в период высокой температуры окружающей среды является повреждение яйцеклетки, т.е. значительно снижается её способность к оплодотворению или гибель эмбриона на ранней стадии дробления 1-4 день.

Многочисленными научными исследованиями доказано, что полный цикл созревания фолликула до овуляции составляет около 120 дней. Повышение температурно-влажностного индекса за критический уровень, негативно влияет в течение всего периода на созревание яйцеклетки. Однако наиболее уязвим ооцит в последние 26 дней до овуляции, в период овуляции, дозревания, оплодотворения и стадии дробления эмбриона до 8-16 бластомеров. В дальнейшем, на стадии поздней морулы (6-й день) и бластоцисты (7-9 день) эмбрион резистентен к воздействию теплового стресса.

Принимая во внимание результаты зарубежных научных исследований, в 2018 году нами была проведена апробация технологии трансплантации сексированных эмбрионов коровам-реципиентам в период теплового стресса в производственных условиях мегакомплекса ООО «Кубанский МТК».

Таб.2: Сравнительная эффективность искусственного осеменения и трансплантации сексированных эмбрионов, при тепловом стрессе коров, по результатам научно-производственного опыта

Дата охоты

Искусственное

осеменение

*Трансплантация

эмбрионов

К-во коров (гол.)

Стельные (гол.)

Кол-во пересадок (гол.)

Стельные (гол.)

18.08.2018

17

5

13

5

19.08.2018

12

4

7

2

20.08.2018

29

5

10

4

21.08.2018

21

4

8

5

22.08.2018

29

4

8

4

23.08.2018

115

15

12

4

24.08.2018

34

6

1

1

25.08.2018

36

4

4

2

Всего

293

47

63

27

%

-

16,0%

-

42,8%

*Пересадка эмбрионов на 7-й день после охоты.

Результаты научно производственного опыта показали значительное преимущество трансплантации эмбрионов коровам-реципиентам над искусственным осеменением в период теплового стресса (таб. 2).

Таб.3: Эффективность пересадок сексированных эмбрионов коровам-реципиентам в различные сезоны года.

Показатели

Комфортный период

10.02.2018 - 17.06.2018

Тепловой стресс

18.08.2018 - 25.08.2018

Число эмриопересадок (шт.)

165

63

Число стельных коров-реципиентов (гол)

68

27

% стельных

41,2%

42,8%

Сравнительная характеристика трансплантации эмбрионов коровам-реципиентам в различные сезоны года показывает отсутствие существенного влияния погодных условий на эффективность эмбриопересадок (таб. 3).

Трансплантация сексированных эмбрионов коровам-реципиентам в период теплового стресса позволяет решать не только насущные проблемы борьбы с бесплодием, но и получать в отдалённой перспективе на 40-45% больше тёлок от генетически ценных родительских пар в сравнении с искусственным осеменением традиционной спермой.

Опираясь на позитивные результаты апробации и экономически обоснованную перспективу, было принято решение о внедрение данного направления в производство.

За период с ноября 2018 по апрель 2019 нами было произведено по технологии in vivo и заморожено 1007 сексированных эмбрионов. Донорами эмбрионов являлись поставленные на выбраковку бесплодные после многократного искусственного осеменения коровы, не утратившие воспроизводительную способность. Число дней бесплодия доноров на момент вымывания составил в среднем 422 дня (306-782 дн.).

Таб. 4: Продуктивность коров-доноров по лактациям

Показатели

Коровы-доноры

1 лакт.

2 лакт.

3 лакт.

4 лакт.

К-во доноров (гол.)

50

21

14

17

Продуктивность за 305 дней в.л.(кг.)

10048

11547

11879

11592

Средний удой (кг.)

31,6

35,0

34,8

34,4

Пиковый удой (кг.)

43,2

56,2

53,1

54,3

Общий удой за текущую лактацию (кг.)

13451

13449

15336

14446

Надой за жизнь (кг.)

13451

21450

35599

39218


Превосходство доноров по продуктивности за 305 дней лактации, в сравнении со сверстницами, составило по 1 лакт.-1896 кг, 2 лакт.- 1632 кг, 3 лакт.-2043 кг, 4 лакт.-1710 кг молока.

Таб. 5: Производство сексированных эмбрионов

Показатели

Количество

Кол-во доноров (гол.)

102

Кол-во гормональних обработок (гол.)

142

Кол-во вымываний (гол.)

142

Всего эмбрионов и яйцеклеток (шт.)

1960

Качественных эмбрионов I и II класса (шт.)

1007

Выход качественных сексированных эмбрионов

51,3%

В среднем на 1 вымывание (шт.)

7,1

По результатам 142 вымываний доноров, не получено качественных эмбрионов в 23 случаях (16,2%). От остальных извлечений получены качественные криопригодные эмбрионы и в зависимости от их числа распределились следующим образом:

Таб.6: Эмбриопродуктивность коров-доноров

Число качественных сексированных эмбрионов

Число вымываний

Всего эмбрионов

1-5

47

134

6-10

33

249

11-15

23

291

16-20

9

155

21 и больше

7

178

Всего

119

1007

Для производства эмбрионов использовалась сексированная сперма 4-х быков. Выход качественных эмбрионов 1 и 2 класса по быкам варьировал от 45,9 до 56,1%. Эмбрионы 3-го класса (удовлетворительные) для криоконсервирования не использовались.

Таб.7: Использование сексированной спермы в производстве эмбрионов

Показатели

Количество

Число вымываний (шт.)

142

Произведено эмбрионов (шт.)

1007

Использовано сексированной спермы всего (доз)

359

Затраты сексированной спермы на 1 эмбрион (доз)

0,35

Затраты сексированной спермы на И.О. 1-го донора (доз)

2,5

В комфортный сезон года, при условии одинакового процента оплодотворяемости коров двумя методами, затраты спермы на получение одной стельности от эмбриона были в 3 раза меньше, чем от искусственного осеменения.

В период теплового стресса июль-сентябрь, разница по затратам спермодоз на получение стельности методом искусственного осеменения увеличивалась в 5-6 раз в сравнении с эмбриопересадками (5,5 доз против 0,9).

Эмбриопересадки коровам-реципиентам, проводились нехирургическим методом в период максимального проявления теплового стресса у животных. В течение 90 дней пересажено 1007 заморожено-оттаянных сексированных эмбрионов.

Для повышения уровня закладки стельности (Preg. Rate), применялись пересадки сексированных эмбрионов коровам вне зависимости от возраста, числа перегулов от искусственного осеменения и дней бесплодия, и подсадки гиноэмбрионов первотёлкам осемененным сексированной спермой 6-8 дней назад.

Отношение учёных и практиков к вопросу подсадки эмбрионов неоднозначно. Здесь важно определить с какой целью проводятся подсадки и понимать последствия отёлов двойней. Отёл двойней для крупного рогатого скота является нормальным физиологическим явлением. Например, в мясном скотоводстве увеличение количества двоен в стаде повышает рентабельность отрасли, т.к. стоимость телёнка адекватна годовому содержанию коровы.

В молочном скотоводстве, где основная прибыль от молока и рождённой тёлки, необходим дифференцированный подход к технологии подсадки. Лимитирующим фактором применения подсадок является 50% вероятность рождения разнополой двойни при использовании традиционной спермы, в результате чего у женских особей возникает фримартинизм (врождённое бесплодие). При использовании для осеменения коров сексированной спермы и подсадки сексированного эмбриона, вероятность рождения разнополой двойни минимизируется.

Проведение подсадок в комфортный период года экономически менее выгодно, ввиду относительно высокого уровня оплодотворяемости коров при использовании сексированной спермы (35-50%). Однако, в период теплового стресса, для решения общепроизводственных проблем, когда эффективность искусственного осеменения снижается до 12-16%, применение подсадки эмбрионов повышает показатель Conception rate в 3-3,5 раз. При таких условиях вероятность отёлов двойней не будет превышать 5-8%, а количество разнополых двоен до 1 %.

Достоверность происхождения потомства определяется методом генетического анализа путём подтверждения или отрицания родства реципиента и телёнка. Исходя из полученных результатов, автоматически устанавливается отцовство.

Таб.8: Эффективность трансплантации эмбрионов в период теплового стресса коров

Показатели

Коровы-реципиенты

Пересадки

Подсадки

Всего

Количество, (шт.)

690

317

1007

Количество стельных, (гол.)

254

170

424

К-во бесплодных, (гол.)

436

147

583

% стельных

36,8%

53,6%

42,1%

В настоящее время большинство руководителей предприятий и инвесторов считают трансплантацию эмбрионов дорогостоящим методом размножения. Однако, при правильной организации технологического процесса, рациональном использовании доноров-эмбрионов и материалов, применение данного метода становится высокорентабельным и доступным для любого аграрного формирования. Как и в любом бизнесе экономическая эффективность зависит от снижения затрат на производство и увеличения количества и качества продукции. Применительно к технологии трансплантации это увеличение количества качественных эмбрионов за процедуру извлечения с минимизацией затрат на их производство и максимально возможный процент стельности после трансплантации реципиентам.

В данном предприятии затраты на производство одного качественного сексированного эмбриона составили 6714 рублей включая медикаменты, гормональные препараты, реактивы, расходные материалы, гонорар исполнителей, сперму, амортизацию помещения и оборудования. Затраты на кормление и содержание доноров отсутствовали, так как коровы состояли в группе на выбраковку, однако являлись дойными (в среднем 19,2 л/сут.). Снижение молочной продуктивности коровы-донора до уровня убыточности её содержания, являлось основанием для сдачи на мясокомбинат.

Таб.9: Сравнительная характеристика затрат на получение стельности

Показатели

Пересадки

Подсадки

Затраты на получение 1 сексированного эмбриона (руб.)

6714

6714

% стельности

36,8%

53,6%

Кол-во сексированных эмбрионов на 1 стельность (шт.)

2,7

1,9

Всего затрат сексированной спермы на ИО реципиента (руб.)

-

4000

Всего затрат сексированных эмбрионов на 1 стельность (руб.)

18128

12757

Всего затрат на 1 стельность (руб.)

18128

16757

Основной экономический эффект пересадок и подсадок в период теплового стресса состоит в снижении дней бесплодия коров за счёт более высокого уровня стельности, чем при искусственном осеменении и увеличении количества генетически более ценных тёлок, дочерей коров рекордисток стада.

Работа в направлении применения эмбриотрансфера при тепловом стрессе продолжается. К предстоящему летнему сезону, на начало мая, произведено 1111 сексированных эмбрионов. Научный анализ результатов прошлых лет позволил установить факторы способствующие повышению эффективности технологии.

Дуванов Александр, тел. +7 988 356 14 59; e-mail: aleksandr.duvanov2@yandex.ua

Хромов Николай, тел. +7 918 656 78 38; e-mail: hrnk@mail.ru

Дуванов А.В.- ветеринарный врач

Хромов Н.И. - ветеринарный врач

ООО «Кубанский молочно-товарный комплекс», Краснодарский край.

Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
12.04.2021
Молокосодержащие продукты. Часть игроков рынка до сих пор считает, что данную категорию необходимо исключить из технического регламента «О безопасности молока и молочной продукции», чтобы не вводить потребителя в заблуждение и сделать «натуральные» молочные продукты конкурентоспособнее. Вопрос усилился с введением «сложносочиненных» терминов, именующих продукты с заменой молочного жира (вроде продукт молокосодержащий с заменителем молочного жира, произведенный по технологии сметана/сыра/молока).
Читать полностью
Календарь