ЗДОРОВЬЕ И ПРОДУКТИВНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ КУР-НЕСУШЕК ПРОМЫШЛЕННЫХ КРОССОВ: МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-16-00009

НазваниеЗДОРОВЬЕ И ПРОДУКТИВНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ КУР-НЕСУШЕК ПРОМЫШЛЕННЫХ КРОССОВ: МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Руководитель Кочиш Иван Иванович, Доктор сельскохозяйственных наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА имени К.И. Скрябина" , г Москва

Конкурс №68 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-203 - Ветеринария

Ключевые слова продуктивное долголетие, экспрессия генов, геномные технологии, куры-несушки, микробиом

Код ГРНТИ68.41.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Птицеводство - одно из важнейших направлений сельскохозяйственного производства, обеспечивающее население высококачественными диетическими продуктами питания (яйцами и мясом птицы). Сельскохозяйственная птица характеризуется относительно быстрым развитием, высокой воспроизводимостью и продуктивностью. В настоящее время генетический потенциал яйценоскости у кур реализован не более, чем на 5-8%. Несушка потенциально может снести за свою жизнь не менее 3000 – 5000 яиц. В случае успешной реализации проекта, основанной на применении ветеринарных препаратов и кормовых добавок, с точным знанием об их влиянии на экспрессию генов продуктивности и резистентности у кур, можно повысить продуктивность и сроки промышленного использования кур-несушек. Цель проекта - изучение молекулярных и микробиомных механизмов регуляции продления продуктивного цикла кур-несушек, в том числе на фоне воздействия промышленных стрессов на организм кур-несушек после 90-100 недельного возраста, начиная с 3 фазы продуктивности. Необходимо отметить, что промышленная несушка выходит на пик продуктивности не ранее, чем через 6 месяцев после вылупления из яйца. До выхода на пик продуктивности несушки активно потребляют комбикорм. Доля затрат на комбикорм в структуре общих затрат птицехозяйств составляет не менее 65-72%. При старении несушек и падении продуктивности объемы потребляемого корма не уменьшаются. Поэтому поддержание кур-несушек на пике продуктивности и продление продуктивного долголетия у кур повышают экономическую эффективность птицехозяйств, способствуют снижению затрат на производство яиц и повышают экспортный потенциал отечественных птицефабрик. Задачей современной ветеринарной науки в области птицеводства является не только разработка новых средств диагностики и профилактики инфекционных болезней, но и создание эффективных способов их применения в условиях крупномасштабного производства, изучение механизмов действия с учетом реакции организма птицы. Известно, что взаимодействие между коменсальной и патологической микрофлорой кишечника в условиях стресса также нарушается, что вместе с дисбалансом редокс-потенциала в кишечнике приводит к патологическим изменениям, выражающимся в субклинических и клинических воспалениях, обнаруживаемых в виде энтеритов. Следует подчеркнуть, что дисбактериоз кишечной микробиоты рассматривается в качестве ключевого триггера/звена в развитии хронических воспалительных явлений в кишечнике. Эти процессы могут вести к ускорению процессов старения организма, и к падению продуктивного долголетия несушек. С практической точки зрения, данный проект может привести к созданию кормовых добавок и технологий их применения, позволяющих повысит. яйценоскость кур-несушек, увеличив количество кладок, которые одна несушка сможет сделать в течение жизни. Снижение смертности несушек в процессе линьки позволит сделать птицеводство более экономически рентабельным. Необходимо отметить, что российское птицеводство находится в условиях высокой зависимости от импорта инкубационного яйца как для родительских стад, так и для промышленных несушек. Сохраняется и зависимость от импорта технологий выращивания, в том числе кормления промышленных кроссов кур яичного направления продуктивности. Продление продуктивного долголетия несушек позволит сократить зависимость от импорта. Решение задач проекта не только позволит получить новые фундаментальные знания для животноводства, но и повысить продовольственную безопасность страны и создать новые биотехнологии для коммерциализации в России и за рубежом.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Кочиш И.И., Титов В.Ю.,Никонов И.Н.,Бражник Е.А.,Воробьев Н.И., Коренюга М.В.,Мясникова О.В.,Долгорукова А.М.,Гриффин Д.К., Романов М.Н. Unraveling signatures of chicken genetic diversity and divergent selection in breed-specific patterns of early myogenesis, nitric oxide metabolism and post-hatch growth Frontiers in Genetics, Vol.13. - P.1092242 (год публикации - 2023)
10.3389/fgene.2022.1092242

2. Кочиш И.И.,Бражник Е.А.,Воробьев Н.И., Никонов И.Н., Коренюга М.В.,Мясникова О.В.,Гриффин Д.К.,Сурай П.Ф., Романов М.Н. Features of Fractal Conformity and Bioconsolidation in the Early Myogenesis Gene Expression and Their Relationship to the Genetic Diversity of Chicken Breeds Animals, -Vol.13. - P.521. (год публикации - 2023)
10.3390/ani13030521

3. И.И. Кочиш , Е.Е. Зимин, И.Н. Никонов Морские водоросли: оценка потенциала использования в рационах сельскохозяйственных животных (обзор) Сельскохозяйственная Биология (год публикации - 2023)

4. Кочиш И.И., Воробьев Н.И.,Никонов И.Н., Мясникова О.В.,Зимин Е.Е., Мотин М.С., Ласенко М.В. Нейросетевой анализ влияния кормовых макроводорослей на активность кишечной микробиоты кур Зоотехния, №11, С.21-26 (год публикации - 2023)
10.25708/ZT.2023.65.58.007

5. Кочиш И.И., Воробьев Н.И., Никонов И.Н., Селина М.В. Neural Network Fractal Model to Evaluate the Effectiveness of Antimicrobial feed Additives in Egg Poultry Farming International Transaction Journal of Engineering, Management and Applied Sciences and Technologies., V.13. №12. - P.13A12S (год публикации - 2022)
10.14456/ITJEMAST.2022.250

6. Кочиш И.И., Зимин Е.Е., Никонов И.Н. Оценка действия крупки из ламинарии на показатели продуктивности кур-несушек Международный вестник ветеринарии (год публикации - 2024)

7. Кочиш И.И., Мясникова О.В., Мотин М.С. Влияние кормовых добавок отечественного производства на здоровье кишечника кур Аграрная наука, №12,2024 (год публикации - 2024)

8. Кочиш И.И., Зимин Е.Е., Никонов И.Н. Изучение действиякрупки из ламинарии на экспрессию генов продуктивности в организме кур-несушек Международный вестник ветеринарии (год публикации - 2024)

9. Кочиш И.И., Мясникова О.В., Мотин М.С. Изучение уровня экспрессии генов продуктивности и иммунитета у кур-несушек при скармливании кормовой добавки «Провитол» Птицеводство, №12, стр.73-78 (год публикации - 2024)

10. Кочиш И.И., Мясникова О.В., Просекова Е.А. ВЛИЯНИЕ ПРЕБИОТИКА "ВЕТЕЛАКТ" НА ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУР-НЕСУШЕК Зоотехния, №7, 2024, стр.24-29 (год публикации - 2024)
10.25708/ZT.2024.70.19.006

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В отчетном году были получены результаты оценки транскриптома отобранных генов на этапах старения по итогам опыта по кормлению второго года на фоне кормового стресса. В исследовании экспрессии генов были задействованы все методики, указанные в плане выполнения проекта на 3-й год. Необходимо отметить, что в ходе проведенного исследования за 2-й год было оценено влияние различных норм ввода крупки ламинарии в качестве кормового средства в опыте по кормлению на фоне кормового стресса. Максимальная яйценоскость 97,7 % отмечена при добавке к корму ламинарии (5 г/кг), что выше контроля на 2,1 %. По представленным данным, бурые водоросли способствовали снижению уровней экспрессии почти всех выбранных генов интереса, кроме гена AvBD9 во второй опытной группе с кормовой добавкой из ламинарии (0,5%). Достоверная разница (p≤0,001) отмечена в опытной группе (ввод ламинарии 1,5%) по 3 генам резистентности (AvBD9, IL8, Gal-10), и по 1 гену продуктивности OC-116 (p≤0,05) в 5 опытной группе, получавшей фукус пузырчатый в количестве 1,5% в составе корма. Таким образом, на основе полученных данных, экспрессия генов резистентности, в результате скармливания бурых водорослей ламинарии, изменилась следующим образом: Экспрессия трех генов интереса PENK, Gal-10 и AvBD9 достоверно снизилась на 50 % (p≤0,001) в результате скармливания 15 г/кг ламинарии, это же количество фукуса пузырчатого способствовало достоверному снижению экспрессии гена AvBD9 на 50 % (p≤0,05). По-видимому, эффект повышения экспрессии генов продуктивности и резистентности у кур-несушек кросса «Ломанн ЛСЛ» проявился за счет полисахаридной фракции биологически активных веществ, содержащихся в бурых водорослях. По итогам опыта по кормлению несушек на фоне теплового стресса, установлено, что экспрессия генов иммунитета в тканях селезёнки увеличилась в группе с применением препарата Провитол, что свидетельствует о повышении концентрации этих белков крови птицы, и, в свою очередь, улучшает ее иммунный статус. Изменение уровня экспрессии AvBD9 было достоверно, в случае с геном бета-дефензина 10 (AvBD10) и интерлейкина 8 (IL8) наблюдается тенденция к увеличению: экспрессия возросла на 5 и 20% соответственно. Таким образом, можно предположить, что хотя тепловой стресс оказал негативное воздействие на продуктивные показатели кур, но в опытной группе этот эффект оказался менее выраженным. Препарат не только скомпенсировал негативно воздействие повышенной температуры в летний период, но и улучшил некоторые продуктивные показатели кур. Оценка микробиоты кишечника у кур-несушек промышленного кросса «Коралл» был проведен по итогам опыта по кормлению на фоне теплового стресса. Опыт был проведен на курах-несушках в возрасте 48-54 недели в условиях высоких температур (t=30oC и выше). Исследования проводились на птицефабрике Лысогорская ОАО «Саратов птица» в июле-августе 2023 года. В исследовании микробиоты кишечника были задействованы все методики, указанные в плане на 3-й год выполнения проекта. Было установлено, что количество бактерий филума Actinobacteria увеличилось на 110,46 % в опытной группе, как и их порядок Coriobacteriales и семейство Bifidobacteriaceae увеличились на 110,72 и 107,55 %, соответственно. Бактерии филума Bacteroidetes активно участвуют в расщеплении растительного волокна до простых сахаров, которые потом ферментируются для получения короткоцепочечных жирных кислот, таких как ацетат, пропионат и бутират. Количество бактерий данного филума снизилось на 13,98 %. В целом, филум Campylobacterota является патогенным. В опытной группе мы наблюдаем достоверное снижение численности данного филума на 40,56 %. Количество бактерий филума Firmicutes увеличилось на 29,0 %, семейства Lactobacillaceae на 49,61 %, класса Clostridia на 24,33 %, семейства Ruminococcaceae на 26,84 %, класса Negativicutes на 56,31 % и семейства Selenomonadaceae на 340,43 %. Установлено, что количество патогенных бактерий филума Proteobacteria – Escherichia coli и Salmonella снизилось на 24,95 %. Согласно тепловой карте зависимости уровня экспрессии генов иммунитета и микроорганизмов следует, что высокую отрицательную связь с экспрессией генов иммунитета имеют бактерии филума Actinobacteriota и Firmicutes. Большинство представителей филума Actinobacteriota имеют сильную отрицательную связь, в частности, Bifidobacteriaceae. В филуме Firmicutes присутствуют в разной силой связи с экспрессией, однако большая часть представителей этого филума относящиеся к классу Clostridia суммарным эффектом дают среднюю отрицательную корреляцию. За отчетный период, в 2024 году было подготовлено 3 заявки на получение патента (изобретение). В Методических рекомендациях изложены приемы увеличения продуктивного цикла кур-несушек. Возможны методы как зоотехнические – принудительная линька и последующее восстановление яйцекладки птицы, так и кормовые – применение биологически-активных добавок с кормами, способные не только улучшить здоровье и жизнеспособность кур-несушек, но и стимулировать дальнейшее яйцеобразование. В Методические рекомендации включены результаты по применению растительных добавок российского производства (водоросли, фитобиотики, синбиотики) на курах-несушках, показавшие эффективность по продлению сроков использования птицы и перспективность применения на производстве. Методические рекомендации предназначены для научных сотрудников, студентов и аспирантов высших учебных учреждений зооветеринарного профиля (по УГП «Зоотехния и ветеринария»), сотрудников научно-исследовательских институтов и специалистов птицеводческих хозяйств. Результаты проекта в отчетном году были представлены на 3 (трех) международных конференциях. За отчетный период, в 2024 году опубликовано 5 (пять) статей, индексируемых в базе RSCI. Также вышли 2 (две) статьи в изданиях, индексируемых в перечне, рекомендованном ВАК России.

Публикации

Возможность практического использования результатов
Результаты проекта могут быть использованы на предприятиях, производящих кормовые добавки и корма, для разработки специализированных продуктов на основе фитобиотических компонентов для использования в рационах питания кур-несушек.