Трансплантация сексированных эмбрионов и ее преимущество

Большинству животноводов трансплантация эмбрионов (ЕТ) известна как возможность: 

1. Получать большое количество быков от коров-рекордисток, с целью  дальнейшей  постановки их на элевер для производства спермы. 

2.  Получать телок от выдающихся матерей, в десятки раз больше, чем при  искусственном осеменении (ИО).  

Да, это так. Однако, в масштабах страны для обеспечения спермопродукцией  достаточно несколько сотен быков с периодом их эксплуатации 5-10 и более лет.   К тому же, реальность такова, что большинство субъектов племенного дела предпочитают приобретение спермы Северо-Американской селекции. 

С целью получения большего количества телок от генетически ценных коров молочного направления продуктивности,  попутно рождается 50% быков, которые в племенном смысле, в большом количестве, никому не нужны. Таким образом, в первом направлении технология ЕТ маловостребована производством, во втором, очень востребована, однако сдерживается большими издержками на получение телок-трансплантатов.

Появление на рынке сексированной спермы, кардинальным образом изменило политику использования эмбриотрансфера в молочном и мясном скотоводстве и открыло новые возможности и перспективы. 

Наибольшая эффективность применения сексированной спермы в воспроизводстве наблюдается в молочном скотоводстве, где главная цель – получение максимально возможное количество телок от коров-рекордисток. Если ранее, ускоренное размножение лучших генотипов методом ЕТ считалось дорогим удовольствием, то теперь, благодаря упрощению и удешевлению технологии, каждое аграрное формирование имеет возможность  применять ее для повышения производственно-экономических показателей. 

Преимущество трансплантации сексированных эмбрионов обусловлены аспектами:  биологическими, селекционно-генетическими и производственно-экономическими, которые неразрывно связаны и должны рассматриваться комплексно.

1. Перенос сексированных эмбрионов реципиентам гарантирует рождаемость женских особей на уровне 90-95%.

Большинство предприятий молочного бизнеса осеменяют телок сексированной спермой, что позволяет решать проблему ремонта стада.  

Реципиентами могут быть телки и коровы. Проводить пересадки сексированных эмбрионов телкам, большого смысла не имеет, если реципиент и эмбрион одной породы. Здесь плюс только в племенной работе и позитив в том, что процент приживаемости эмбрионов у телок на 5-10% выше, чем у коров.  Минус, в отсутствии объективных показателей племенной ценности (продуктивность, жир, протеин и мн. др.) и в 2,5 – 3 раза меньшее количество, чем коров. По мнению автора, гораздо целесообразнее перенос гиноэмбрионов низкопродуктивным коровам, племенная и хозяйственно-полезная  ценность   которых уже известна. 

Бесспорно,  что  отелы у коров проходят легче, чем у телок. Отсюда вытекает:  уменьшение мертворожденных, патологических родов, гибели новорожденных,  как следствие, сокращается период послеродовой реабилитации,   восстановления половой цикличности и число дней бесплодия, снижаются  затраты труда и медикаментов. 

Более высокая молочность мясных коров, относительно первотелок, способствует  сохранности и увеличению привесов телят на подсосе. 

Огромный риск представляет пересадка эмбрионов крупных пород скота (симментальская, бельгийская голубая, кианская, шаролезская) телкам -   реципиентам более мелких пород. Использование в данном случае коров в качестве реципиентов, при индивидуальном отборе,  минимизирует негативные последствия при отеле.

В конечном счете, незначительное снижение приживаемости эмбрионов у коров на 5-10%, относительно телок, с избытком  компенсируется многими другими преимуществами.

2. Трансплантация эмбрионов с ХХ-генотипом коровам-реципиентам дополнительно увеличивает наращивание высококачественного маточного поголовья стада на 30-40%.

Данное направление актуально для молодых и расширяющихся предприятий, а также поставщиков племенной продукции на рынок страны. 

Решить вопрос увеличения маточного поголовья можно различными путями. 

Первый путь – самый дорогой, простой, быстрый и не лучший, это покупка телок или нетелей за рубежом или внутри страны. В данном случае приобретается относительно хороший, как бы племенной,  но скорее пользовательный скот.  Лучший скот, а тем более аукционный, никто не продаст или будет стоить очень дорого. Не сомневайтесь, вместе с поголовьем завезутся новые штаммы бактерий, вирусов, грибов и риккетсий. Так же имеет место проблема адаптации животных к новым природно-климатическим  условиям, кормам, условиям содержания и прочее.  

Второй путь – осеменение телок сексированной спермой, что все и делают. Но, нетелей отелится в год только от 30 до 40%, остальные отелы от коров, где половая дифференциация потомства будет 50:50, если применялась традиционная сперма.

Некоторые предприятия применяют осеменение первотелок сексированной спермой 1 – 2 раза, что ускоряет наращивание маточного поголовья. Невзирая на более низкую эффективность осеменения и дополнительные затраты,  данное направление экономически обосновано.  Однако, с июня по сентябрь, в период теплового стресса коров, использовать сексированную сперму не рекомендуется.

Первый и второй путь имеют один недостаток, рожденные телки будут от матерей различной племенной ценности или вообще не имеющих ее. Философия племработы бытует  на том,  что бык-улучшатель  повысит  продуктивность дочерей, и это так. Но, намного лучше, когда оба родителя имеют высокий индекс племенной ценности. 

Третий путь – Трансплантация сексированных эмбрионов коровам-реципиентам. 

Эмбрионы элитных коров, без риска завоза инфекций, можно приобрести внутри страны и за рубежом по 350-2000 $. Их стоимость зависит от племенной ценности предков. 

Гораздо выгоднее производить собственные сексированные эмбрионы от коров-рекордисток стада.  Абсолютно все затраты  на получение эмбриона обойдутся предприятию в 100-120 $ или 6-7 тыс. руб. При гарантированном среднем уровне эффективности эмбриопересадок коровам 40%, затраты на получение стельности будут на уровне 15-17 тыс. руб. 

Дополнительным аргументом в пользу переноса сексированных эмбрионов коровам, является доказанный на практике факт отсутствия снижения оплодотворяемости в летний период,  в отличие   от  ИО. 

Наличие большого количества дочерей (20-30 и более) увеличивает достоверность оценки  племенной ценности матери и способствует ускоренному созданию многочисленных высокопродуктивных семейств.

3.  Уровень оплодотворяемости коров при пересадке эмбрионов в период теплового стресса в 2-5 раз выше, чем при искусственном осеменении.

Причиной снижения оплодотворяемости коров в период высокой солнечной активности, является перегрев организма, что ведет к глубоким и длительным нарушениям протекания всех физиологических процессов, нарушению выработки стероидных гормонов гипофиза, что приводит  к созреванию яйцеклеток непригодных к оплодотворению или блоку дробления эмбрионов до стадии ранней морулы. 

Эмбрионы на стадии поздней морулы и бластулы(6-9-й день) невосприимчивы к воздействию теплового стресса. 

Подробно о влиянии высоких температур окружающей среды на воспроизводство и результатах применения технологии ЕТ в летний период,  сказано в предыдущих публикациях автора.

dairynews.today›news/proizvodstvo…embrionov-korov…

news/transplantatsiya…pri…stresse…    

dairynews.today›news/primenenie-tekhnologii…d.html

    Многие руководители и специалисты недооценивают убытки  причиняемые тепловым стрессом и последствия его воздействия на крупный рогатый скот. AfterShock.news›?q=node/1120772&full

   С точки зрения экономики, наибольшая эффективность применения технологии ЕТ  достигается при трансплантации сексированных эмбрионов коровам-реципиентам в жаркий сезон года.  Тем самым одновременно решаются  3  задачи: 

 1. Повышение  уровня оплодотворяемости коров в период теплового стресса в 2-5 раз (в зависимости от региона и высоты температурно-влажностного индекса).  

2. Увеличение количества рождаемости телок.  

3. Улучшение племенных качеств потомства.

4.   Выравнивание отелов по месяцам года, и снижение их количества в жаркий сезон года. 

В настоящее время  предприятия молочного бизнеса, особенно южных регионов страны, находятся в замкнутом кругу проблемы массового летнего отела, из которой не могут  выйти.

Картина смещения отелов в сторону неблагоприятного жаркого сезона выглядит следующим образом. В период теплового стресса (июнь-сентябрь), в 2 и более раз снижается уровень оплодотворяемости коров. 

С наступлением комфортных погодных условий (конец сентября-октябрь-ноябрь), скопившаяся за лето масса  коров  успешно оплодотворится и отел произойдет в период теплового стресса.  И это еще не все. Телки летнего рождения, будут через 14 -16 мес. так же осеменены осенью и в 23-25 месячном возрасте отелятся летом. Таким образом, проблема сезонного отела усугубляется с каждым годом. 

Огромные убытки предприятиям в летний период отела причиняет:

- увеличение выбытия новотельных коров;

- увеличение заболеваемости и падежа новорожденных телят;

- увеличение дней бесплодия;

- увеличение количества маститов;

- снижение молочной продуктивности;

- снижение качества молока;

- увеличение патологических родов и послеродовых осложнений;

- более низкая упитанность коров;

- увеличение затрат труда и медикаментов;

- переполненность родильного отделения;

- более низкий спрос и закупочная цена на молоко;

- неблагоприятный период раздоя и пика лактации;

- трудности в реальной оценке племенных качеств быков, коров и телят; 

- телята летнего рождения слабее по здоровью, хуже растут и развиваются;

- более низкая молочная продуктивность коров родившихся летом.

Для некоторого снижения зависимости отелов от сезона года, как вариант, при покупке нетелей следует обращать внимание на время ожидаемого отела. Однако это проблему не решает.

Успешное решение данной проблемы возможно только путем применения трансплантации сексированных или традиционных эмбрионов коровам в жаркий период года.  Оплодотворение коров в летний период, даже на уровне комфортных месяцев, будет обеспечивать увеличение весеннего отела. Выращенные  телки будут осеменены летом, но на ИО телок тепловой стресс практически не влияет, ему подвержены высокопродуктивные, среднепродуктивные и новотельные коровы.  В дальнейшем, за счет весеннего отела коров и нетелей, наряду с основными тремя задачами (см. 3-й пункт), попутно, в течение 4-5 лет,  решится и проблема массового отела в неблагоприятный сезон года. 

5. Процент стельности коров при пересадке эмбрионов опытными специалистами, всегда выше, чем при искусственном осеменении,   как в комфортные для коров месяца года, так и в период теплового стресса.

Превосходство технологии ЕТ над ИО объясняется тем, что в матку вносится живой эмбрион гарантированного качества и стадии развития. Тем самым отсекаются все предшествующие проблемы (качество спермы, качество яйцеклетки, овуляция, оплодотворение яйцеклетки, дробление эмбриона и др.). Кроме того, можно оплодотворять самок с необратимыми труднодиагностируемыми патологиями репродуктивных органов (непроходимость яйцеводов, гормональные нарушения, невозможность продуцирования качественных ооцитов, низкий овариальный запас яичников и др.). Потраченные  15-20 тыс. руб. на оплодотворение коровы вернутся предприятию 350-400 тыс. руб. дохода.

В отличие от искусственного осеменения, где введение спермы строго лимитировано по времени, трансплантация эмбрионов имеет широкое имплантационное окно. Перенос эмбриона реципиенту можно проводить с 6 по   9-й  день включительно, от стадии морулы, до экспандированной  бластоцисты, соответственно. 

Обязательное  обследование репродуктивных органов перед эмбриопересадкой на 6-9-й день полового цикла, позволяет отделить животных непригодных в данное время к оплодотворению (кисты, гипофункция, эндометрит и др.) и провести терапию согласно диагнозу. В результате, предотвращается нецелевое использование спермы, медикаментов и сокращается число дней бесплодия.

 6.  Получение отелов двойней и повышение эффективности оплодотворения коров  в период теплового стресса.

Отелы одноплодных животных двойней, это нормальное природное явление. У крупного рогатого скота оно проявляется у 2-8% и зависит от породы,  индивидуальных особенностей и др. факторов. 

Еще с 30-х годов прошлого столетия  ученые пытались решить проблему многоплодия. Наиболее перспективным оказался путь применения плацентарного гонадотропина СЖК. Однако широкого применения данная технология не получила в связи с неконтролируемым многоплодием коров и рождаемостью 50% разнополых двоен. 

Разработка технологии трансплантации эмбрионов и разделения  спермы на ХХ и ХY – несущие хромосомы позволило по новому решать вопрос многоплодия. Опираясь на новейшие научные разработки в области биотехнологии размножения, стало возможным регулировать рождаемость телят по количеству, качеству  и полу.

   Существует 3 метода получения двойни:

1. Пересадка 2-х эмбрионов.

2. Пересадка 2-х половинок эмбриона (микрохирургическое  разделение).

3. Подсадка эмбриона осемененной самке.

В молочном животноводстве выгоднее получать телок, а в мясном быков. Любому предприятию доступно получение 150-160 телят в год на 100 коров.            В мясном товарном скотоводстве получение двоен резко повышает уровень рентабельности отрасли, поскольку единственным доходом является теленок равный по стоимости годовому содержанию коровы. 

Для  племенного дела, многоплодие нежелательное явление, а при выращивания на мясо имеет большое значение.

С целью получения двоен у коров мясного направления продуктивности методом подсадки эмбрионов, автором, совместно с сотрудниками ЦРТ в предприятиях ООО "Агроком" и ООО "Мясоагропром" Самарской области был проведен научно-производственный опыт.

Таб 1.  Результаты подсадки эмбрионов мясных пород коровам-реципиентам.

(Дуванов А.В.)

* В связи с различными обстоятельствами, достоверно проследить количество родившихся телят не удалось.

Все три метода получения двоен способствуют как увеличению количества телят, так и повышают процент оплодотворяемости.  

В молочном скотоводстве, где теленок это важная, но все же побочная продукция, получение двоен является дискуссионной проблемой и следует дифференцированно подходить к вопросу, определив цели, задачи, возможности, последствия и экономическую целесообразность.

Таб 2.  Эффективность пересадки и подсадки сексированных эмбрионов коровам-реципиентам голштинской породы в период теплового стресса

в ООО Кубанский МТК 2018-2021 гг. (Дуванов А.В.)

В предыдущих статьях, dairynews.today›news/primenenie-tekhnologii…d.html и news/transplantatsiya…pri…stresse… автор уже публиковал собственные результаты подсадки сексированных эмбрионов коровам голштинской породы в период теплового стресса. Стоит отметить, что подсадки эмбрионов молочным коровам в жаркий сезон года гарантируют наступление стельности у 50% животных, что выше, чем при пересадке. Однако,  в период летних подсадок, отелы двойней зафиксированы лишь у 8% коров (см. ссылки).

Получение двоен  не технологическая проблема, а производственная, где важнейшим элементом является контроль процесса отела. 

7. Размножение животных методом эмбриотрансфера уменьшает затраты на сперму в 3-8 раз.

На процедуру ИО тратится 1 спермодоза. Реальный уровень оплодотворяемости коров голштинской породы в комфортные сезоны года находится на уровне 35-40%. В жаркий сезон, в южных регионах РФ,  эффективность оплодотворения снижается до 12 -20%. Таким образом, с осени по весну, на получение стельности расходуется на уровне 2,5-3, а летом 5-8 спермодоз. Если где практикуют двукратное осеменение, расход увеличивается. 

По технологии ЕТ, в результате введения гонадотропных гормонов, в яичниках созревает до нескольких десятков фолликулов. Поскольку овуляция более растянута во времени и выходит много яйцеклеток, то сексированная сперма  вводится двукратно, реже 3 раза  через 10-12 часов по 1 дозе. В среднем, у голштинской породы  извлекается на уровне 7 пригодных эмбрионов. Вне зависимости от сезона года приживаемость эмбрионов у коров находится на уровне 40%.  В результате использования в среднем 2,5-2,7 спермодозы извлекается  7 эмбрионов, или 0,4 дозы на эмбрион. На получение 1 стельности нужно 2,5 эмбрионов.  0,4 дозы Х 2,5 эмбриона = 1 спермодоза  на 1 стельность ЕТ,  против 2,5-3  и 5-8 при ИО в  комфортный и жаркий период соответственно.

Таб 3.   Качественные и количественные показатели производства

сексированных эмбрионов в Кубанском МТК.   (Дуванов А.В.)

Таким образом, лишь одна экономия денежных средств на сексированную сперму, фактически компенсирует затраты на производство эмбрионов и как бонус, предприятия получают остальные преимущества применения ЕТ технологии. 

8.     В 15-20 и более раз ускоряется  размножение новых пород скота. 

Возможность получать чистопородный скот минуя длительный период наращивания кровности той или иной породы методом поглотительного скрещивания.

Завести у себя новую породу можно следующими путями:

1. Завоз живого скота (коровы, нетели, телки.)

2. Пересадка чистопородных эмбрионов.

3. Поглотительное скрещивание методом ИО.

    Первые 2  пути уже рассматривались во втором  пункте статьи.

Большинство животноводов для размножения новой породы выбирают поглотительное скрещивание методом ИО, поскольку оно самое дешевое и доступное. Процесс растягивается на десятки лет. Поддаваясь самовнушению,  животноводы искренне верят, что через несколько поколений получат чистопородный скот. Однако, даже через десять поколений, животное не может считаться чистопородным по сути. Например, кто возьмет для племенной работы овчарку,  у которой даже 1% кровности дворового пса!? 

Быстро получить чистопородное стадо  с высшим племенным  качеством, можно только путем применения ЕТ технологии. Здесь можно пойти двумя направлениями: 

1. Покупка эмбрионов на стороне (см. пункт 2).

2. Покупка небольшого количества самых лучших самок представителей породы и использовать их у себя в качестве доноров эмбрионов. 

Такое направление во много раз дешевле первого. Имея десяток доноров, за год их использования гарантированно будет получено 350-400 сексированных эмбрионов для пересадки, а через полтора года около 200 телок. 

9. Сохранение и размножение редких и исчезающих пород скота.

Данное направление  следует считать одним из самых главных. 

В недалеком прошлом на территории РФ существовало около 100 пород крупного рогатого скота. Породы разводились локально с привязкой к различным природно-климатическим условиям, кормовой базе, устойчивостью к заболеваниям и мн. др. Порой в самых экстремальных условиях животные не только выживали, но и размножались, и давали продукцию.

В погоне за большим молоком и жаждой прибыли, многие локальные отечественные породы были поглощены более продуктивными. Безвозвратно исчезло и продолжает исчезать много ценного генетического материала оставленного в наследство.  

Действия, предпринимаемые для сохранения генофондных стад редких, аборигенных, и исчезающих пород явно недостаточны. Представителей многих пород остались единицы и пока не поздно необходима организация экспедиции по сохранению племенного материала в виде генофондного банка замороженной спермы, ооцитов и эмбрионов отечественных и зарубежных пород скота.

10. Возможность использовать в качестве доноров эмбрионов, коров-рекордисток утративших экономическую  целесообразность эксплуатации.

Любые, даже самые ценные животные, не окупающие продукцией затраты на свое содержание (снижение молочной продуктивности по различным причинам, бесплодие и др.), будут выведены из стада. Однако, если самки представляют племенной интерес, их можно использовать в качестве постоянных доноров эмбрионов. Получение в среднем 35-40 эмбрионов в год многократно окупит содержание коровы. 

11.   Возможность получать эмбрионы у телок.

Телки предслучного возраста (10-13 мес.) имеющие хорошую родословную,  фенотип и желательно высокую геномную оценку, могут использоваться для производства эмбриоматериала, без каких либо негативных последствий. Данный подход позволяет одновременно совмещать выращивание и привесы с получением дополнительной продукции в виде эмбрионов и ускорением темпов селекционно-племенной работы. 

12. Эмбрионы являются племенной продукцией и товаром  для продажи. 

Обязательным условием поддержания племенного статуса предприятия является реализация племенной продукции. Эмбрионы входят в перечень племпродукции наряду с быками, телками, нетелями и спермой и являются объектом купли-продажи. Оставшийся после удовлетворения собственных нужд или произведенный по заказу, данный генетический материал, является  дополнительным источником дохода от продажи  и входит в зачет  реализации племенной продукции. 

13.  Избыток телок как основа повышения продуктивности стада и роста рентабельности работы предприятия. 

Большое количество нетелей является базой для количественного увеличения и качественного улучшения стада, способствует росту продуктивности и экономических показателей. Высокий уровень продуктивности и племенных качеств животных является привлекательным для покупателей нетелей, а рентабельность их реализации находится на уровне 200%. 

14.  Повышается уровень квалификации специалистов, рейтинг и имидж предприятий. 

Аграрные формирования,  имеющие в своей структуре лабораторию и ЕТ специалистов, всегда будут на более высоком качественном уровне  биотехнологии размножения, племенной работы  и иметь преимущество в темпах роста производственно-экономических показателей.

Квалифицированные эмбриологи с большим опытом работы очень востребованы на рынке труда. Высокий спрос на работу по ЕТ технологиям позволяет специалистам работать как стационарным, так и экспедиционным методом на стороне,  тем самым пополняя статью доходов предприятия. 

15.   Предприятия, занимающиеся размножением лучших генотипов методом трансплантации эмбрионов, имеют право на получение государственных и региональных дотаций и субсидий. 

Государство и регионы оказывают реальную помощь сельскому хозяйству. 

В основном, региональные министерства сельского хозяйства датируют и субсидируют внедрение и развитие новых технологий в области животноводства. Инвестиционная помощь в области трансплантации  эмбрионов осуществляется в различном направлении и уровне от 10 до 100%. Чаще всего наблюдается субсидирование на покупку и производство эмбрионов, строительство лаборатории, приобретение оборудования и обучение персонала.