Результат интеллектуальной деятельности: Способ отбора коров и быков на резистентность к маститу по количеству соматических клеток в молоке

Изобретение относится к животноводству, в частности к молочно-мясному скотоводству, и предназначено для отбора резистентных к маститу животных, повышения качества молока в стадах крупного рогатого скота.

Соматические клетки молока - это клетки различных тканей и органов. В молоке здоровых коров они представлены в основном эпителиальными клетками железистой ткани, молоковыводящих путей, а также незначительно - лейкоцитами. Количество соматических клеток (КСК) в молоке может варьировать от 0 до 10 млн./см³ в зависимости от состояния здоровья вымени. При воспалении вымени (мастите) КСК в молоке повышается за счет лейкоцитов, которые начинают процесс фагоцитоза, мигрируя в очаг воспаления. С повышением КСК возрастают случаи проявления частоты и тяжести воспалений вымени. Меньшее КСК в молоке означает меньший риск возникновения мастита, что обусловливает снижение потерь молока, повышение его качества, уменьшение затрат на лечение коров. Поэтому КСК в индивидуальных пробах можно рассматривать как индикатор заболеваемости коров маститом. Доказано наличие сильной генетической корреляции (0,6-0,8) между соматическими клетками и маститом [1, 2]. При такой высокой связи генетическая оценка животных по КСК отражает генетическую оценку по маститу. Поэтому количество соматических клеток в молоке может рассматриваться как селекционный признак при отборе животных на резистентность к маститу. Обоснована необходимость преобразования количества соматических клеток в молоке (тыс. в 1 мл.) путем логарифмирования для придания этому показателю свойств нормального распределения и однородности дисперсии в выборках [3].

Известен традиционный способ оценки и отбора быков по качеству потомства, включающий ежемесячное определение и учет за лактацию количества и качества молока (удой, содержание и продукция жира и белка) у матерей, дочерей и сверстниц, выявление лучших и худших производителей на основе сравнения показателей дочерей и сверстниц [4, 5]. Однако традиционный способ не предусматривает учет показателей резистентности животных к болезням, в частности к маститу, что в современных условиях является существенным недостатком.

Известен способ отбора крупного рогатого скота, прежде всего потенциальных матерей быков, на улучшение здоровья вымени, включающий учет соматических клеток в молоке в разные фазы машинного доения, определение взаимосвязи логарифма КСК с показателями молокоотдачи, выявление на этой основе животных с оптимальными параметрами доения, благоприятно влияющими на здоровье вымени [6]. Недостатком данного способа является его высокая трудоемкость, существенные затраты, сложности массового применения.

Известен способ идентификации заболеваемости коров маститом и качества реализуемого молока по абсолютному и логарифмированному количеству соматических клеток, включающий массовый контроль КСК автоматическими приборами, оценку изменчивости и взаимосвязи клеток с удоем и составом молока, классификацию коров по количеству соматических клеток [7]. Однако этот способ не содержит механизма отбора коров и быков на резистентность к маститу, что обусловливает невозможность его применения для селекционных целей.

Из известных аналогов наиболее близким к предлагаемому способу является известный способ отбора производителей для создания стад, устойчивых к маститам, включающий распределение быков в зависимости от количества соматических клеток в молоке их женских предков (RU 2156572) [8], который принят в качестве прототипа. Недостатками способа-прототипа является то, что он не учитывает показатели дочерей быков, количество соматических клеток в молоке выражается в абсолютных величинах - в млн./мл, не предусматривается преобразование показателей на шкалу нормального распределения, что затрудняет биометрическую обработку, классификацию животных и использование результатов в селекционных целях.

Предлагаемое изобретение предусматривает разработку способа отбора коров и быков на резистентность к маститу по количеству соматических клеток в молоке, лишенного указанных недостатков.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в обеспечении повышения объективности и точности отбора коров и быков на резистентность к маститу за счет учета у быков большого числа дочерей, использования балльной оценки количества соматических клеток в молоке, перевода показателей на шкалу нормального распределения.

Указанный технический результат достигается тем, что производителей оценивают по показателям дочерей, оценку и отбор коров (дочерей быков) осуществляют по величине баллов, найденных путем трансформации среднелактационного количества соматических клеток в баллы на основе двоичного логарифма по формуле

БО КСК = Log₂(АКСК/100000)+3,

где БО КСК - балльная оценка количества соматических клеток в молоке, баллы,

АКСК - абсолютное количество соматических клеток в молоке, тыс./см³,

что обеспечивает перевод выборки на параметры нормального распределения; рассчитывают у каждой коровы согласно формуле балл по количеству соматических клеток за лактацию, разрабатывают шкалу балльной оценки коров и быков по количеству соматических клеток в молоке, по которой характеризуют степень резистентности животных к маститу, и осуществляют отбор, в частности быки (по дочерям) и коровы с оценкой 3,9 балла и менее аттестуются как высокорезистентные и могут использоваться без ограничений, 4,0-4,9 балла - нормальный уровень резистентности и небольшие ограничения в использовании, 5,0-5,9 балла - резистентность ниже среднего уровня и использование в товарной группе стада, 6,0 баллов и более - низкая резистентность, при которой коровы и быки подлежат выбраковке.

В процессе разработки изобретения исследовали 8452 индивидуальные пробы молока от коров айрширской породы племенного завода «Мегрега», Республика Карелия. Для определения количества соматических клеток использован метод лазерной инфракрасной спектрометрии. Результаты представлены в таблице 1 и на фигурах 1 и 2. На фигуре 1 представлено распределение коров по абсолютному количеству соматических клеток в молоке, тыс./см³ (АКСК), на фигуре 2 - распределение коров по оценке соматических клеток в баллах, найденных по представленной выше формуле (БО КСК).

Абсолютное количество соматических клеток в молоке отличается очень высокой изменчивостью, частота его распределения характеризуется большой положительной асимметрией, а средняя арифметическая намного больше медианы (Me), которая в свою очередь больше, чем мода (Мо), что не соответствует критериям нормального распределения (фиг. 1) и препятствует использованию этого показателя при отборе животных. Для использования в биометрических операциях и в селекции признак с такими свойствами необходимо трансформировать в шкалу нормального распределения. Трансформация абсолютного КСК в баллы позволила снизить вариабельность признака, получить распределение, близкое к нормальному (фиг. 2), обеспечить однородность его дисперсии в различных выборках (по лактации, среди коров стада, среди дочерей быков и др.). Балльная оценка (БО КСК) является основанием для классификации маточного поголовья и быков по показателям дочерей, для разработки шкалы оценки и отбора быков и коров по маститоустойчивости.

Согласно предлагаемому способу у всех коров стада ежемесячно определяют автоматическими приборами, например на приборе Фосс-соматик, количество соматических клеток в молоке в индивидуальных пробах. Рассчитывают как среднюю арифметическую абсолютное КСК за лактацию у каждой коровы и переводят в балльную оценку на основе двоичного логарифма по формуле

БО КСК = Log₂(АКСК/100000)+3,

где БО КСК - балльная оценка количества соматических клеток в молоке, баллы,

АКСК - абсолютное количество соматических клеток в молоке, тыс./см³.

Для расчетов в автоматическом режиме используют специальную компьютерную программу (http://rapidus.ru/log2.html). Коров классифицируют по балльной оценке на группы с учетом возраста и по дочерям разных быков.

Оценку и отбор коров и быков по маститоустойчивости проводят на основе разработанной шкалы (табл. 2). Производителей аттестуют по показателям дочерей за первую лактацию. Ранг и различия по БО КСК являются базой для сортировки быков и коров. Быки (по дочерям) и коровы с оценкой 3,9 балла и менее аттестуются как высокорезистентные и могут использоваться без ограничений, 4,0-4,9 балла - нормальный уровень резистентности и небольшие ограничения в использовании, 5,0-5,9 балла - резистентность ниже среднего уровня и использование в товарной группе стада, 6,0 баллов и более - низкая резистентность, при которой коровы и быки подлежат выбраковке.

Пример 1. У коровы при ежемесячном тестировании индивидуальных проб молока определено среднее абсолютное количество соматических клеток за лактацию, равное 120 тыс./см³, которое переводят в балльную оценку по формуле

БО КСК = Log₂(120000/100000)+3=3,26 балла.

Согласно шкале (табл. 2) корова относится к группе животных со здоровым выменем, то есть отличается высокой резистентностью к маститу и может быть включена в быкопроизводящую группу при условии рекордной удойности. Используя специальную компьютерную программу (http://rapidus.ru/log2.html), аналогичные расчеты в автоматическом режиме проводят по всем коровам стада с учетом возраста и распределения дочерей по отцам.

Пример 2. Среднелактационный показатель АКСК у 67 дочерей быка Айси равен 105,3 тыс./см³. Балльная оценка КСК за лактацию у дочерей, как среднее арифметическое, составила 1,43 балла. Согласно шкале (табл. 2) бык относится к первой категории по маститоустойчивости, дочери которого отличаются минимальным КСК, здоровым выменем, высокой резистентностью к маститу, и может без ограничений использоваться для племенных целей.

Оценка и отбор по БО КСК поможет обеспечить реальное повышение резистентности к маститу, снижение уровня применения медикаментозных средств, открывает возможности для расчета селекционных индексов, определения племенной ценности быков и коров, улучшения здоровья скота, повышения качества молока и экономической эффективности скотоводства.

Литература

1. Shook G.E., Schutz M.M. Selection on somatic cell score to improve resistance to mastitis in the United States // J. Dairy Sci. 1994, 77: 648-658.

2. , J. Finland. The pioneer of the recording and breeding for health traits / J. // Presentation summary. Word Ayrshire Congress 2008. Finland. Seminar 2. - 2 p.

3. Аli K.A., Shook G.E. An optimum transformation for somatic cell concentration in milk. J. Dairy Sci., 63 (1980), 487-490.

4. Инструкция по проверке и оценке быков молочных и молочно-мясных пород по качеству потомства. М., «Колос», 1980. 16 с. Утверждена Министерством сельского хозяйства СССР 10 декабря 1979 года.

5. Порядок и условия проведения бонитировки племенного крупного рогатого скота молочного и молочно-мясного направлений продуктивности. Приказ Минсельхоза РФ от 28.10.2010 №379.

6. P., I., М., A., Z. Relationship between various phases of milk flow at mechanical milking system and the somatic cell count in cow's milk. J. of Animal and Feed Sciences, 14, 2015, 483-490.

7. Канеев А.З. Оценка молочной продуктивности коров с учетом количества соматических клеток в молоке: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук: 06.02.01 / А.З. Канеев, Лесные поляны, Московск. обл., 2002. 23 с.

8. Патент на изобретение RU №2156572, опубл. 27.09.2000 г.