Воспроизводство крупного рогатого скота

1. Kohara J, Konnai S, Onuma M. Экспериментальная передача вируса лейкоза крупного рогатого скота посредством ректальной пальпации. Jpn J Vet Res 2006;54:25–30.

2. Wentink G, van Oirschot J, Pelgrim W, Wensing T, Gruys E. Экспериментальная передача вируса лейкоза крупного рогатого скота при ректальной пальпации. Vet Rec 1993;132:135–136.

3. Lang-Ree J, Vatn T, Kommisrud, Loken T. Передача вируса вирусной диареи крупного рогатого скота при ректальном исследовании. Vet Rec 1994;135:412–413.

4. Paisley L, Mickelson W, Frost O. Исследование частоты внутриутробной гибели плодов у крупного рогатого скота после диагностики стельности методом ректальной пальпации. Theriogenology 1978;9:481–491.

5. Abbitt B, Ball L, Kitto G и соавт. Влияние трёх методов ректальной пальпации при диагностике стельности на гибель эмбрионов и плодов у коров. J Am Vet Med Assoc 1978;173:973–977.

6. Franco O, Drost M, Thatcher M, Shille V, Thatcher W. Выживаемость плодов у коров после диагностики стельности методом ректальной пальпации. Theriogenology 1987;27:631–644.

7. Vaillancourt D, Bierschwal C, Ogwu D и соавт. Связь между диагностикой стельности методом смещения плодных оболочек и эмбриональной смертностью. J Am Vet Assoc 1979;175:466–468.

8. Thurmond M, Picanso J. Потеря плода, связанная с ректальной пальпацией при диагностике стельности у коров. J Am Vet Med Assoc 1993;203:432–435.

9. Alexander B, Johnson M, Guardia R, Van de Graaf W, Senger P, Sasser R. Гибель эмбрионов в период с 30-го по 60-й день после осеменения и влияние ректальной пальпации на сохранение стельности. Theriogenology 1995;43:551–556.

10. Romano J, Thompson J, Forrest D, Westhusin M, Tomaszweski M, Kraemer D. Ранняя диагностика стельности у молочного крупного рогатого скота методом трансректального ультразвукового исследования. Theriogenology 2006;66:1034–1041.

11. Romano J, Thompson J, Kraemer D, Forrest D, Westhusin M, Tomaszweski M. Ранняя диагностика стельности методом ректальной пальпации: влияние на жизнеспособность эмбрионов и плодов у молочного крупного рогатого скота. Theriogenology 2007;67:486–493.

12. Thompson J, Marsh W, Calvin J, Etherington W, Momont H, Kinsel M. Потери стельности, связанные с её диагностикой методом ректальной пальпации. J Dairy Sci 1994;77:3382–3387.

13. Kasimanickam R, Whittier W, Tibary A, Inman B. Ошибки при диагностике стельности методом ректальной пальпации у коров мясных пород. Clin Theriogenol 2011;3:43–47.

14. Национальная система мониторинга здоровья животных. Содержание быков. В кн.: Мясной крупный рогатый скот 2007–08, часть 2. Справочник по практике содержания мясных коров и выращивания телят в США . Форт-Коллинс, штат Колорадо: USDA, 2009.

15. Национальная система мониторинга здоровья животных. Практика воспроизводства на молочных фермах США, 2007. www.aphis.usda. gov/animal_health/nahms/dairy/downloads/dairy07/ Dairy07_is_ReprodPrac.pdf

Биохимическая диагностика стельности

Amanda J. Cain и David Christiansen

Кафедра патобиологии и народной медицины, Колледж ветеринарной медицины, Государственный университет Миссисипи, Старквилл, Миссисипи, США

Вступление

Быстрая и точная диагностика стельности или отсутствия стельности имеет решающее значение для эффективного управления животноводством, особенно в молочной промышленности, где прибыльность в значительной степени зависит от репродуктивной эффективности стада коров.¹ Ранняя идентификация небеременных коров, особенно если их можно выявить до следующей ожидаемой охоты, жизненно важна для поддержания оптимального межотельного интервала как в мясном, так и в молочном стаде. Традиционно производители в основном полагались на трансректальную пальпацию и/или трансректальное ультразвуковое исследование при диагностике беременности. Оба эти метода требуют специальной подготовки и технических навыков и обычно выполняются ветеринаром. Однако, ни один из них не может диагностировать беременность до появления охоты непосредственно после осеменения. Кроме того, многие географические районы испытывают нехватку специалистов по крупным животным. Это, в сочетании с желанием идентифицировать не стельных животных как можно раньше после осеменения, способствовало поиску надежных биохимических методов тестирования на стельность.² В настоящее время доступен ряд биохимических тестов на стельность. Эти тесты выявляют связанные с беременностью гормоны или присутствие специфических для беременности молекул в материнском кровообращении и предлагаются в качестве приемлемой альтернативы трансректальной пальпации и трансректальной ультрасонографии. Однако, в отличие от трансректальной пальпации и трансректального УЗИ, в настоящее время эти тесты сами по себе не могут использоваться для точной оценки срока стельности.

При диагностике беременности путем трансректальной пальпации положительные признаки беременности ощущаются по репродуктивным структурам. Большинство крупных ветеринаров могут точно диагностировать беременность уже через 30–35 дней после осеменения, но уровень точности в значительной степени зависит от опыта ветеринара и обычно повышается, когда обследование откладывается до 40–50 дней после ИО. Ранняя эмбриональная смертность в результате трансректальной пальпации, особенно при использовании метода скольжения плодных оболочек, вызывала обеспокоенность и была предметом многочисленных исследований.

Риски, связанные с трансректальной пальпацией при диагностике стельности, полностью рассмотрены в главе 34.

С помощью трансректального УЗИ беременность может быть последовательно и точно диагностирована уже через 25 дней после осеменения. Максимальная чувствительность при диагностике беременности достигается на 26 у телок и 29 день у коров.^4,5 По этой причине трансректальное УЗИ часто используется в качестве «золотого стандарта» при оценке других средств диагностики стельности. Хотя диагноз по УЗИ через 25 дней после осеменения ставится раньше, чем при трансректальной пальпации, трансректальное ультразвуковое исследование все еще не позволяет диагностировать отсутствие беременности до следующей ожидаемой охоты и, как и трансректальная пальпация, требует, чтобы ветеринар обладал значительными техническими навыками, чтобы обеспечить неизменно точные диагностические результаты. Кроме того, этот метод определения беременности требует значительных затрат на приобретение и обслуживание необходимого оборудования, и эти расходы должны быть возложены на производителя.

Идеальный тест на стельность позволил бы точно диагностировать как беременность, так и ее отсутствие через короткое время после оплодотворения, обладал бы превосходной чувствительностью (самка, которую тестируют на стельность, действительно стельная) , специфичностью (самка, которую тестируют на отсутствие стельности, действительно холостая) и точностью (пропорция истинных результатов) . Кроме того, идеальный тест был бы неинвазивным, чтобы при тестировании не создавать риск вызвать эмбриональную или внутриутробную смерть. Также, он был бы минимально затратным, не требовал бы высоких технических навыков или вовсе не потребует их, и его можно было бы легко и быстро выполнить на стороне желоба. Идеальный тест на беременность для крупного рогатого скота очень похож на тест на беременность на хорионический гонадотропин (ХГЧ) у женщин.

Тест на ХГЧ представляет собой простой ИФА (иммуноферментный анализ), который обнаруживает присутствие белка ХГЧ в моче беременных женщин. Его можно легко и недорого выполнить в домашних условиях, практически не требуя технических навыков. Доступные в продаже тесты ХГЧ имеют чрезвычайно высокую точность (> 99%), и некоторые из них могут быть выполнены уже через 8–10 дней после зачатия.⁶ К сожалению, коровы и телки не производят ХГЧ или любую аналогичную молекулу, которая может быть протестирована таким же образом.

Вместо этого были разработаны тесты для определения наличия определенных, связанных с беременностью молекул, таких как повышенная концентрация прогестерона, связанные с беременностью гликопротеины (PAG), фактор ранней беременности (EPF) и гены, стимулируемые интерфероном (ISG).² Кроме того, по мере развития технологий и научных знаний о ранних сроках беременности, будет обнаружен ряд других молекул, которые могут однажды использоваться в качестве биомаркеров стельности у крупного рогатого скота.

Важное отличие, которое производители должны учитывать при выборе биохимических методов для определения статуса стельности, заключается в том, что анализы на прогестерон, PAG, EPF и ISG более точны при обнаружении небеременных самок, чем беременных. Следовательно, эндокринные тесты на беременность часто имеют отличную специфичность (> 90%), но чуть менее желательную чувствительность. Это имеет большое экономическое значение, поскольку самкам в режиме интенсивного производства, которых ошибочно идентифицируют как холостых, часто вводят простагландины в попытке начать новый цикл и сократить время до следующего осеменения. Эта инъекция простагландина, конечно, вызовет аборт у стельных коров, и, поскольку средняя стоимость потери стельности у молочной коровы в Соединенных Штатах оценивается в 555 долларов, существует серьезный стимул для минимизации случаев ятрогенной потери эмбриона и плода.⁷

Аналогичным образом, еще одним препятствующим фактором при попытке идентифицировать беременность вскоре после оплодотворения является естественная потеря беременности. Процент оплодотворяемости у крупного рогатого скота, как правило, высокий (> 90%), и поэтому основной причиной репродуктивных потерь является эмбриональная или внутриутробная смерть.^8,9 Ранняя эмбриональная смерть, наступившая до 17-го дня беременности, составляет 20,5–43,6% потерь в сочетании с количеством неудач при оплодотворении.¹⁰ Однако, поздняя эмбриональная смерть, которая представляет собой потерю плода приблизительно от 17 до 42 дней стельности, по оценкам, в среднем составляет 12,8% у молочных коров и примерно 6,5% у мясных.¹³ Было подсчитано, что потери стельности от оплодотворения до предотельного срока у высокопродуктивных молочных коров могут приближаться к 60%.¹³ Для проверки надежности эндокринных тестов, проводимых на ранних сроках беременности, обычно диагноз стельности подтверждают с помощью трансректальной пальпации или ультразвукового исследования через несколько дней или недель после первоначального теста. Это создает окно, в течение которого может произойти потеря эмбриона или плода, что приводит к искажению данных из-за неправильной маркировки некоторых результатов как ложно положительных, поскольку корова действительно была стельной при первом тестировании, но потеряла стельность до подтверждающего обследования.

Концентрация прогестерона

Уровни прогестерона в сыворотке и молоке неуклонно повышаются после овуляции по мере роста и развития функционального желтого тела (ЖТ). У небеременных самок прогестерон снижается, поскольку ЖТ регрессирует и корова возвращается к течке. Однако у беременных самок уровень прогестерона должен оставаться повышенным в течение периода следующего ожидаемого эструса, поскольку ЖТ продолжает вырабатывать прогестерон для поддержания беременности.

Тест на концентрацию прогестерона работает при условии, что концентрация прогестерона в сыворотке и/или молоке останется повышенной во время следующего ожидаемого эструса, если корова стельная. Если корова холостая, концентрация прогестерона снизится до исходного уровня по мере регрессии ЖТ и развития нового доминантного фолликула³ (см. Главы 23 и 24).

Расхождения в прогестероновых тестах могут быть в значительной степени вызваны естественными различиями между особями в плане продолжительности лютеиновой фазы и эстрального цикла, так как уровни прогестерона остаются высоким, пока ЖТ присутствует во время диэструса.¹⁴ Кроме того, эмбриональная смертность в период между тестированием и подтверждением стельности путем трансректальной пальпации или трансректального ультразвукового исследования может дополнительно способствовать восприятию ошибочности теста.

Потенциальным недостатком при использовании прогестеронового теста в производственных условиях является то, что дата случки или осеменения должна быть известна по порядку, чтобы получить надежные результаты для отдельного образца, и, следовательно, применимость тестирования на прогестерон несколько ограничена.^2,3 Как правило, образец молока или сыворотки берется через 21–24 дня после осеменения и анализируется с помощью радиоиммуноанализа (RIA), ELISA или, реже, методом латексной агглютинации (LA). Ряд тестов ELISA на прогестерон для сыворотки и молока доступен для производителей и продается как тесты для коров.

Тест на прогестерон очень надежен при выявлении небеременных самок, так как коровы с уровнем прогестерона в крови менее 1 нг/мл через 21 день после осеменения не могут быть стельными, но он несколько менее надежен при постановке положительного диагноза беременности из-за естественных различий в продолжительности эстрального цикла между отдельными животными.² Было зарегистрировано выявление 95–100% нестельных животных при диагностике отсутствия стельности. Беременность была правильно определена в 68–97% случаев, при этом схемы исследования варьировались в зависимости от срока беременности, когда проводился тест, стандарта, с которым сравнивались результаты, а также от типа используемого анализа (ELISA, RIA или LA).^15–20

Специфический протеин В беременности

Трофобласты жвачных животных высвобождают белки как индикаторы материнского признания жизнеспособного концепта. Эти белки, известные как PAG, являются аспарагиновыми пептидазами, и нет данных, что они являются протеолитически активными. Первым PAG, который был обнаружен, был специфический для беременности белок B (PSPB), ранее известный как связанный с беременностью гликопротеин 1. Этот белок продуцируется двуядерными клетками трофобласта в бычьей плаценте во время имплантации, хотя его точная роль в поддержании беременности еще не полностью понятна. Он может быть обнаружен в материнском кровообращении во время беременности с момента имплантации, часто сохраняясь в послеродовом периоде [21, 22].

Как следует из его названия, PSPB является специфичной для беременности молекулой и не обнаруживается в сыворотке неосемененных телок или холостых коров, что свидетельствует о том, что белок вырабатывается исключительно в ответ на функции концепта, а не в ответ на лютеиновую активность во время эстрального цикла.²³ В отличие от хорионического гонадотропина лошади (ХГЛ) и ХГЧ, PSPB не выявляется в моче, и он обнаруживается только в молоке в течение интервалов, когда PSPB находится в очень высокой концентрации в плазме, например, вскоре после родов.

RIA (радиоиммунный анализ), способный надежно выявлять PSPB в материнской сыворотке уже через 24 дня после зачатия, был разработан Sasser et al. в 1986 году.