В нашей стране "чудес" говорить об инновациях всегда нужно с определенной долей осторожности, чтобы не вышло как в той пословице: "Заставь дурака Богу молиться, он и лоб разобьет".
Примерно так обстоит дело и с использованием новейших технологий в отечественном сельском хозяйстве и, особенно, в отрасли животноводства. Поскольку мой опыт работы в племенном животноводстве не только России, но ряда других стран составляет более 30 лет, то я могу привести массу примеров нерационального использования новейших достижений мировой науки и практики.
Еще в советские (начало 80-х годов прошлого века) времена Министерством сельского хозяйства СССР был издан приказ о тестировании по группам крови поголовья крупного рогатого скота в племенных хозяйствах для подтверждения происхождения животных. Само по себе начинание было хорошим, потому как в развитых западных странах этим вопросом начали заниматься лет так на 20 раньше (60-е годы прошлого века), но там к данной проблеме подошли разумно. Во-первых, происхождение особи необходимо знать наверняка, чтобы успешно вести селекционный процесс. Во-вторых, в любом деле очень сложно избежать ошибок, поэтому подтверждение происхождения служит контролем работы фермера, или племенной службы хозяйства.
Следовательно, на Западе методику установления происхождения, использовали (и используют) только для подтверждения происхождения особо ценных племенных животных или при продаже племенного поголовья, и то по требованию покупателя и за его счет. Установление происхождения всегда было делом дорогостоящим, даже при использовании старых (иммуногенетических) методов, тем более, сейчас, когда используются ДНК-технологии.
У нас же в советское время денег особенно не считали, но требовали от племенных служб хозяйств, районов и областей регулярной отчетности о проделанной работе. И вот в племенных хозяйствах проводили исследования сотен тысяч голов животных на достоверность их происхождения, порой не осознавая, для чего это делается. Были созданы производственные иммуногенетические лаборатории в каждой области, а иногда даже в племенных хозяйствах. Справедливости ради следует сказать, что в некоторых стадах ошибки в записях о происхождении животных составляли до 30%. Но это происходило только от нерадивости персонала, который занимался вопросами воспроизводства стада.
В западных странах, где фермы, как правило, принадлежат частным владельцам, в таких масштабах ошибок просто не допускают.
Вторая волна по использованию новых (инновационных) технологий пришлась примерно на то же время и это была методика по трансплантации эмбрионов. Также был издан приказ Министерства сельского хозяйства СССР, были созданы лаборатории, велась интенсивная работа, но..., не было результата.
После распада СССР прекратили свое существование практически все иммуногенетические лаборатории и лаборатории по трансплантации эмбрионов.
Прошло двадцать лет! Сейчас очевидно, что отечественное животноводство требует нового импульса для развития. Закупленные по Национальным проектам сотни тысяч голов крупного рогатого скота, свиней и др. видов животных не вывели отечественное животноводство на передовые рубежи развития сельскохозяйственного производства.
Я уже неоднократно писал и в своих научных статьях, и в своих многочисленных учебниках и монографиях о путях выхода из этой ситуации [2,3], но у нас всегда либо тишина, либо кипучая деятельность, по проблеме, сути которой не знают, ни инициаторы, ни исполнители.
Вот сейчас участились разговоры, да и не только разговоры, а уже начались и действия по реализации проектов с использованием сексированного семени в молочном скотоводстве России.
Для начала нужно знать, что такое сексированное семя - это сперма производителей, разделенная по полу (носительству Х или Y хромосомы) [4]. Компания Cogent (Великобритания) явилась первой в мире, которая стала использовать метод разделения семени быков-производителей по полу в производственных условиях (1999 г.). Сама методика разделения семени по полу была разработана в корпорации X&Y Incorporation (США). Она основывается на том, что гаметы быков содержат гаплоидный набор хромосом. Следовательно, в одних половых клетках содержатся хромосомы Х, а в других Y. В гаметах с Х хромосомой содержится ДНК на 4% больше, чем в сперматозоидах с Y хромосомой. Производя окрашивание хромосом половых клеток, было установлено, что гаметы с Х хромосомой поглощают на 4% красителя больше, чем гаметы с Y хромосомой. От количества поглощенного красителя зависит уровень флуоресцентного свечения, которое улавливается компьютером. Далее идет компьютерная обработка данных и когда поток спермиев пропускается через биметаллические пластины с разной полярностью, сперма сортируется на Х- и Y- содержащие гаметы соответственно их заряду [2].
Основные этапы технологии разделения сперматозоидов с Х и Y хромосомой с помощью метода поточной цитометрии:
предварительно разбавленная сперма окрашивается флуоресцентным красителем в течение 1 часа;
специальным вибратором создают микрокапельки, в которые попадает только один сперматозоид;
капельки с содержащимся в них сперматозоидом заряжаются и проходят через магнитное поле;
в зависимости от заряда, капельки со сперматозоидами попадают в разные емкости (с Х или Y хромосомой, или брак);
скорость сексирования спермы составляет 35 тыс. в минуту
Селекционерами установлено, что в молочном скотоводстве большим спросом пользуется сперма, содержащая Х хромосому, что определяет женский пол, в мясном - Y хромосому, что определяет мужской пол. Эффективность, получаемая от использования данной методики, составляет 65 - 95% особей желательного пола [3].
Требования при использовании сексированного семени:
для осеменения сексированным семенем используются преимущественно телки, которые после тщательного отбора должны быть абсолютно здоровыми;
используется это семя в хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям;
сперма вводится внутриматочно, с помощью обычного катетера для осеменения;
осеменять телок нужно только в спонтанный эструс;
оттаивать соломинки с сексированным семенем нужно при 38°С в течение 30 сек.; температура и продолжительность нагрева точно указываются в инструкции фирмой-производителем;
от оттаивания спермы до осеменения животного должно пройти 10-15 мин.
Общие выводы по использованию сексированной спермы:
сексированная сперма в 2-3 раза дороже обычной;
при производстве данной спермы используется специальный метод с применением красящего вещества, наносящий повреждение клеткам, из-за чего фертильность спермы снижается;
необходимо выбирать сперму такого быка, у которого показатель рождаемости потомства (фертильность) выше среднего;
осеменение необходимо производить согласно требованиям инструкции фирмы-производителя;
летом не целесообразно использовать эту сперму, наилучшее время для осеменения - весна и осень, так как в это время процент результативного оплодотворения самый высокий;
рекомендуется использовать только для осеменения телок, а также для первого осеменения коровы после отела;
соотношение полов рожденных телят гарантируется производителем;
жизнеспособность телят не уступает жизнеспособности сверстников, рожденных при использовании обыкновенной спермы.
Работу и осеменение сексированным семенем должны проводить специалисты, обладающие соответствующими знаниями и использующие специальное компьютерное программное обеспечение. Выбор быка-производителя для осеменения телки/коровы должен происходить с учетом экстерьера животного, показателей его продуктивности, с использованием информации об особи, указанной в ее сертификате происхождения. При осеменении допускается коэффициент родства (инбридинга) не выше 6,25 % [3].
Данная технология является чрезвычайно сложной в исполнении, оборудование для лаборатории, кроме того, что оно дорогостоящее, требует высокой подготовки специалиста в управлении им. Мне пришлось работать в такой лаборатории в Великобритании в компании Cogent в 2001 г., то есть во время ее становления. Несмотря на высокое мастерство персонала лаборатории, методическое руководство ее работой осуществляла американская компания X&Y Incorporation. Результаты работы лаборатории уже тогда были впечатляющими - около 90% особей желаемого пола.
Безусловно, в России надо иметь такую лабораторию и не одну, но и не десятки, как это уже предполагается сделать. Прежде всего, такие лаборатории штучные, не зря их в США на сегодняшний день четыре, в Великобритании - две, в Швейцарии - одна, в Голландии - одна, в Японии - одна. Поэтому инвесторам, прежде чем принимать решение по финансированию подобного рода проектов, нужно хорошо изучить данный вопрос, сопоставив все за и против!
Литература
1. Даль В.И. Пословицы русского народа. В 2-х томах - М.: Художественная литература, 1989.
2. Красота В.Ф., Джапаридзе Т.Г., Костомахин Н.М. Разведение сельскохозяйственных животных. - 5-е изд. перераб. и доп. - М.:КолосС, 2006. - 424 с.
3. Основы современного производства молока /Под ред. проф. Н.М. Костомахина. - Венгрия, г. Буди, Рада пуста: Хунланд Трейд Кфт., 2011. - 62 с.
4. Lots of interest in sexed semen. /Veepromagazine, Vol.66, August, 2007. - P. 4-5.
Н.М. Костомахин,
доктор биологических наук, профессор, член Союз журналистов России
