1.8. Біотехнологія у тваринництві

Збільшення виробництва продукції й зниження матеріало- та енергоємності тваринницької галузі — важливе народногос­подарське завдання. Його вирішення залежить від формування і розвитку складних інтегрованих систем, які охоплюють тварин, тех­ніку й людину. Особливістю нового напряму в розвитку біотехно- логічних систем у тваринництві є інтегроване застосування тех­нічних засобів механізації та автоматизації, електроніки й обчис­лювальної техніки, створення систем управління біотехнологічними процесами.

Зооінженерія визначає спосіб отримання продукції за міні­мальних витрат сировини (кормів), праці й матеріальних ресурсів з оптимальним використанням біологічних можливостей тварин, сис­теми утримання, годівлі та догляду, вивчає питання відтворення стада і санітарно-ветеринарного обслуговування.

Стабільне відтворення поголів’я — складне й економічно важли­ве питання будь-якої технології виробництва тваринницької про­дукції. Це основна умова інтенсивного розвитку галузі, оскільки з кожною новою твариною, включеною в процес відтворення, визна­чають рівень, якість і ефективність виробництва продукції на пе­ріод, який залежить від тривалості господарського використання тварин та інтервалу між поколіннями.

Велика рогата худоба відіграє неабияку роль у виробництві тва­ринницької продукції, але вона належить до одноплідних видів тварин, тому чисельність її та плодючість є чинниками, що ліміту­ють відтворення і як наслідок — виробництво молока та м’яса. Су­часні біотехнологічні методи дають змогу раціонально впливати на відтворювальний потенціал самок, значно збільшувати кількість високопродуктивних особин і тим самим — виробництво продукції тваринництва.

Біотехнологія — це наука, яка вивчає можливості використання біологічних процесів у різних галузях сільського господарства, про­мисловості та медицини з метою розробки методів і технологій отримання бажаних організмів і корисних речовин.

Біотехнологія прискореного й спрямованого управління роз­множенням сільськогосподарських тварин стала можливою за­вдяки штучному осіменінню, гормональному регулюванню стате­вих циклів самок, трансплантації (пересадці) ембріонів, методам клітинної та генної інженерії. Сільськогосподарська біотехноло- гія в рослинництві досягла значних успіхів у виведенні нових сортів рослин, у тваринництві вона спрямована переважно на створення бажаних генотипів, що забезпечують високу продукти­вність тварин та їх інтенсивне відтворення нетрадиційними ме­тодами.

Як біотехнологічний метод успішно використовують статеві клі­тини плідників під час штучного осіменіння самок в усіх галузях тваринництва.

□ Наприклад, спермою одного бугая можна щороку осіменити від 2 до 50 тис. корів. У багатьох країнах є банки, де зберігаються мільйони доз замороженої сперми. Від деяких плідників за період використання одержують 300 — 400 тис. доз сперми.

Штучна гормональна регуляція статевих циклів самок сприяє синхронізації охоти і дає змогу організувати одночасно штучне осі- меніння великих груп тварин. З настанням статевої зрілості у фолі­кулах яєчників дозрівають яйцеклітини. Вихід їх із фолікулів нази­вається овуляцією. У корів та кобил дозріває одночасно зазвичай один фолікул, в овець — 2 — 3, у свиней — 8 — 12 у кожному яєчни­ку. Від кількості фолікулів, що овулювали, і запліднених яйцеклі­тин залежить кількість приплоду.

Гормональні засоби здавна використовували для підвищення плодючості тварин. Уведення гормонів стимулює численну овуля­цію (суперовуляцію), або збільшення у 10 — 12 разів кількості яйце­клітин, які утворюються в кожному циклі. У корів та овець кількість їх зростає до 25, у свиней — до 80. Цей метод застосовують для отри­мання потомства від високопродуктивних особин пересадою заплід­нених яйцеклітин самкам-реципієнтам.

Трансплантація ембріонів — це вилучення їх з яйцепроводів або матки однієї тварини (самка-донор) і пересадка в яйцепровід або матку іншої тварини (самка-реципієнт), яка перебуває в тій са­мій фазі статевого циклу, що й донор. У подальшому ембріон розви­вається в організмі реципієнта. Теля-трансплантат успадковує тіль­ки генетичні якості батька і матері-донора, реципієнт не впливає на якість приплоду.

Трансплантація ембріонів — прогресивний напрям прискореного відтворення поголів’я, який дає можливість вирішувати такі за­вдання: інтенсивно використовувати генетичний потенціал корів- рекордисток, прискорити створення високопродуктивних родин та ліній, одержання двійнят пересадкою двох ембріонів одному реци­пієнту, створення банку ембріонів від видатних тварин способом глибокого їх заморожування (кріоконсервації), збереження генетич­них ресурсів нечисленних і зникаючих порід, спрощення транспор­тування живого матеріалу (ембріонів) у різні регіони Земної кулі.

Для одержання ембріонів у виробничих умовах застосовують не- хірургічний метод, тобто вимивання їх із матки за допомогою спеці­альних інструментів і живильних середовищ. Уводять ембріони ре­ципієнтам спеціальним катетером через шийку матки. Здебільшого від одного донора отримують за одне вимивання від трьох до десяти придатних для трансплантації ембріонів. Вимивання проводять 3 — 4 рази на рік, тільність настає у 40 — 50 % реципієнтів, тобто по­ки реально можна розраховувати на отримання до десяти телят- трансплантатів за рік від одного донора. Для порівняння за­значимо, що від 100 корів за належної організації штучного осіме- ніння одержують лише 90 — 100 телят. Перевага ембріопересадок очевидна.

Як реципієнтів використовують переважно фізіологічно здорових тварин, що не становлять племінної цінності, але які відповідають вимогам стандартів за розвитком і живою масою.

□ Наприклад, телиці придатні для трансплантації у віці 16 — 18 міс живою ма­сою 360 — 380 кг за добре виражених ознак статевої охоти. Останнім часом стан­ції з штучного осіменіння тварин Канади, США, Франції, Великої Британії,

Німеччини на 70 — 75% комплектують бугаями-плідниками, одержаними мето­дом трансплантації від видатних за молочною продуктивністю корів із надоєм 8000 — 10 000 кг молока за рік.

Застосовують також метод мікрохірургічного поділу ембріонів із метою одержання однояйцевих близнят-двійнят, що дає змогу наба­гато раціональніше використовувати генофонд видатних плідників і маток. Метод поділу ембріонів на окремі бластоміри з подальшою пересадкою їх реципієнтам збільшує вихід телят під час трансплан­тації в два рази, що значно підвищує її економічну ефективність. Крім того, монозиготні близнята є цінним матеріалом для вирішен­ня багатьох генетичних і селекційних питань.

Генетична інженерія — нова прикладна гілка молекулярної біо­логії та генетики, застосування якої у тваринництві створює реаль­ну основу для виведення бажаних форм тварин із зміненою спадко­вістю, молекулярною реконструкцією організму. Цього можна досяг­ти планомірною дією на фізіологічні процеси відтворної функції за допомогою зоотехнічних і біотехнологічних заходів й оптимально управляти технологією та організацією процесів відтворення пого­лів’я.