Управление воспроизводством в молочном животноводстве

биться увеличения числа овуляций. Убой показал, что при этом овулировали не только доминантные фолликулы последней волны, но и аналогичные фолликулы из предпоследней волны. Однако при этом выраженность экспрессии маркеров васкуляризации (фактор YIII), ядерного антигена пролиферации и маркера межклеточной коммуникации (GJA1) на клеточных структурах доминантных фолликулов предпоследней волны была существенно слабее, чем на клетках доминантных фолликулов последней волны. И, хотя число овуляций при использовании применённой схемы гормональной обработки и увеличилось на 50%, оплодотворяемость от этого не повысилась (Seekallu S.V. et al., 2010).

2.2. Гормонально-ферментативные механизмы процесса овуляции

Овуляция – это вершина роста и развития фолликула, начинающегося с активации его примордиального состояния и завершающегося вскрытием и выходом яйцеклетки, способной к оплодотворению с образованием жёлтого тела на месте овулировавшего фолликла. Овуляцию инициирует ЛГ гипофиза, массированный выброс которого запускает целый каскад событий, генерирует цепь паракринных и аутокринных действий, ферментных и транскрипционных факторов, обеспечивающих вскрытие апикального участка фолликулярной стенки с последующей реконструкцией внутриклеточного матрикса (ECM) и дифференцировкой клеток (Goncales P.B.D et al., 2012). После выделения в качестве доминирующего, фолликул продолжает рост и приобретает способность к овуляции при достижении диаметра 12 мм.

Существует несколько версий относительно механизмов процесса овуляции. Ю.Д.Клинский на основании анализа литературных данных и результатов собственных исследований пришел к выводу, что среди распространённых версий механизма в качестве дискуссионных можно рассматривать четыре (Клинский Ю.Д., 2011):

а) механическую: в качестве фактора, способствующего разрыву стенки фолликула, рассматривается нарушение кровообращения и механическое давление фолликулярной жидкости на истончённую стенку фолликула;

б) окситоциновую, полагающую в качестве основной причины вскрытия фолликула массированное воздействие окситоцина на миоэпителиальные элементы фолликула;

в) ферментативную, объясняющую процесс вскрытия фолликула при овуляции воздействием литических ферментов

г) трикарбоновую, в соответствии с которой в качестве причины овуляции предполагают усиленный синтез трикарбоновых кислот.

Основные события, связанные с дифференцировкой доминантного фолликула, это приобретение клетками его гранулёзы рецепторов к ЛГ и резкое возрастание экспрессии клетками гранулёзы, приобретение клетками теки экстерна и теки интерна матричной РНК (mRNA) стероидогенных ферментов HSD3B1 и CYP11A1, а также фермента CYP17A1 клетками теки (Tian et al., 1995).

Механизм окончательной клеточной дифференциации и приобретения доминантным фолликулом способности к овуляции связан с влиянием двух факторов: ооцит-секретируемого пептида BMP15 (Bone Morphogenetic Protein-15) и фактора роста и дифференцировки GDF9 (Growth and Diff erentiation Factor-9) (Juengel et al., 2009). Доказательство участия этих факторов в процессе овуляции основано на том, что была достигнута полиовуляция у коров (у 6 из 10 коров) посредством иммунизации их против GDF9 и BMP15.

Перед предовуляционным выбросом ЛГ внеклеточный матрикс доминантного фолликула подвергается интенсивной реконструкции и реваскуляризации, подготавливая образование жёлтого тела. В подготовке к разрыву верхушечной части фолликулярной стенки перед овуляцией принимают участие ферменты MMPs (матричные металло-протеиназы), ADAMTS-протеазы, плазмин, а также активаторы плазминогена tPA и uPA

(Ogiwara et al., 2005).

Участие в процессе разрыва фолликулярной стенки принимают и тканевые ингибиторы металлопротеиназ (TIMPs). Снижение их уровня и повышение активности металлопротеиназ (MMPs) и активаторов плазминогена (PAs) облегчает процесс разрыва стенки (Li et al., 2006).

В осуществлении процесса разрыва верхушечной поверхности фолликула и овуляции доказано участие ангиотензина (AngII). После выброса ЛГ концентрация этого пептида в фолликулярной жидкости возрастает. В фолликулах крупного рогатого скота выявлено два подтипа рецепторов к ангиотензину – AGTR-1 и AGTR-2. Рецепторы типа AGTR-1 оказывают воздействие на сокращение гладких мышц и регулируют давление крови, а рецепторы AGTR-2 выполняют роль медиаторов репродуктивной функции (Yoshimura et al., 1996).

Было выяснено также, что в каскаде событий в предовуляционном процессе принимают участие и простагландины, главным образом ПГF2α. Доказано, что он расширяет кровеносные сосуды в изменённых тканях апикального участка стенки фолликула. Введение внутривенно индометацина – антагониста ПГF2α – снижало концентрацию простагландина и блокировало овуляцию (Espey et al., 1986).

2.3. Факторы, определяющие полноценность фолликулогенеза и результативность осеменения. Отрицательный энергетический баланс.

В современном молочном скотоводстве селекция более двух десятилетий проводится в направлении повышения продуктивности. Это значительно влияет на физиологический статус молочных коров, особенно в послеотельный период, когда резко возрастающий синтез молока не обеспечивается энергией поедаемого корма. В результате этого в организме возникает состояние так называемого отрицательного энергетического баланса. Недостаток энергии в ранний послеотёльный период вызывает характерные метаболические и гормональные изменения, которые угнетают рост фолликулов и приводят к задержке овуляции. (Butler W.R., 2005).

Степень негативного влияния отрицательного энергетического баланса связана со степенью потери упитанности и массы тела коровами в первые 30 дней лактации. В исследованиях Batler’а показано, что чем сильнее был выражен отрицательный энергетический баланс в начале лактации, тем больше коровы теряли упитанность и тем больше у них был интервал от отёла до первой овуляции. При этом у коров, которые за первый месяц лактации снижали упитанность менее чем на 0,5 балла, первая овуляция проходила до 28 дней после отёла. У коров, терявших от 0,5 до 1 балла упитанности, первая овуляция проходила лишь к 40-му дню, а у терявших более 1 балла упитанности – лишь к 45-му дню (Butler W.R., 2003) (таблица 2).

Влияние уровня потери упитанности в новотельный период на показатели репродук-

тивной функции молочных коров

Отрицательный энергетический баланс приводит к мобилизации жировых депо и поступлению в кровь неэстерифицированных жирных кислот. Печень не справляется с возникающей высокой нагрузкой: глюконеогенез, окисление жирных кислот, производство инсулино-подобного фактора роста (IGF-1) (Batler W.R., 2005).

Чем выше концентрация неэстерифицированных жирных кислот и альфа-гидроксибутирата в крови сухостойных коров, а также чем выше содержание в печени триглицеридов, тем вероятнее нарушения процесса роста и овуляции фолликула.

Важным фактором является качество и сбалансированность рациона (Reinhardt T.A. et al., 2011). Несбалансированное или недостаточное питание коров в сухостойный и ранний послеотельный периоды приводит к тому, что в крови снижается уровень глюкозы, инсулина и инсулиноподобного фактора роста. Кроме того снижается частота пульсов ЛГ. Одновременно увеличивается уровень β-оксибутирата, не этерифицированных жирных кислот и триглицеридов (Rukkwamsuk T. et al., 1999; Roche J.F., 2006; Silvestre F.T. et al., 2011). При этом, лимитирующим фактором является уровень потребления сухого вещества (Patton J. et al., 2007). Избыточное содержание белка в рационе животных при одновременном недостатке жира может привести к снижению результативности осеменения за счет снижения выработки простагландина F2α и снижения уровня пламенного прогестерона, что обуславливает увеличение уровня гибели эмбрионов на стадии бластоцисты (Stronge A.J.H. al., 2005). Избыточное питание молочных коров стимулирует метаболизм, что также приводит к снижению уровня стероидных гормонов, в частности эстрадиола-17β, что снижает продолжительность и степень проявления половой охоты (Roche J.F., 2006; Seifi H.A. et al., 2010).

Считается, что выраженность негативного проявления отрицательного энергетического баланса в меньшей степени связана с уровнем удоя, а в большей степени – с адекватной обеспеченностью организма энергией. Стратегия кормления молочных коров в последние месяцы лактации предполагает поддержание умеренной упитанности их в этот период (на уровне 3,5-3,75 баллов) с последующим существенным повышением энергетического уровня рациона в последние 3 недели перед отёлом. Для возобновления послеотёльной овуляции необходимо восстановление фолликулярной функции яичников, возобновление секреторной функции гипоталамуса и гипофиза и, соответственно, синтеза ФСГ и ЛГ (Doepel et al., 2002).

Ультразвуковое обследование яичников у коров с 30 по 104 день послеотельного периода, получавших после отела высокоэнергетический рацион и низкоэнергетичекий рацион, показало разницу в диаметре доминантного фолликула при различном уровне энергии в рационе. Как видно из данных рисунка 4, у животных с высокой обеспеченностью рациона энергией диаметр фолликулов был больше и появлялся он раньше.