Платонов С. А. Динамика прогестеронов и гонадотропинов в крови телок при синхронизации половой охоты с использованием УДЧ диоксида кремния // Научная жизнь. 2020. Т. 15. Вып. 6. С. 864–871. DOI: 10.35679/1991-9476-2020-15-6-864-871

Платонов Станислав Андреевич, специалист отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины, ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»: Россия, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29.

Тел.: (961) 948-37-86

E-mail: Platonstas1994@mail.ru

В работе приводятся результаты изучения возможности управления звеньями гормональной регуляции полового цикла крупного рогатого скота с помощью диоксида кремния в ультрадисперсной форме для повышения оплодотворяемости при фронтальном осеменении. Цель исследования – проанализировать воздействие УДЧ диоксида кремния при использовании их в схеме синхронизации полового цикла телок на динамику прогестерона, ФСГ и ЛГ и оплодотворяемость животных от фронтального осеменения. Исследования проведены на телках случного возраста красной степной породы. Сформировали две группы телок по 10 голов – контрольную и опытную. В обеих группах проведена синхронизация половой охоты путем двукратного применения эстрофана. В опытной группе животным одновременно с эстрофаном инъецировали раствор УДЧ диоксида кремния в изотоническом растворе хлорида натрия (доза диоксида кремния 10 мкг/кг). Кровь для определения гормонов у телок брали в 1-е, 11-е и 14-е сутки опыта. Всех животных осеменили фронтально глубокозамороженной спермой ректоцервикальным способом. Установлено, что в опытной и контрольной группах динамика гонадотропинов в течение индуцированного полового цикла была аналогичной, однако уровень ЛГ перед осеменением у телок опытной группы превышал таковой в контроле на 0,81 нг/мл (34,4%). Оплодотворяемость телок в опытной группе составила 70,0%, в контрольной – 50,0%. Впервые было изучено влияние диоксида кремния в форме УДЧ при использовании его в схеме синхронизации половой охоты на динамику половых гормонов и оплодотворяемость телок от фронтального осеменения.

Список литературы:

1. Ambrose D. J., Gobikrushanth M., Zuidhof S. Low-dose natural prostaglandin F2α (dinoprost) at timed insemination improves conception rate in dairy cattle // Theriogenology. – 2015. – Vol. 83(4). – Pp. 529–534. DOI: 10.1016/j. theriogenology.2014.10.034.

2. Chen L., Liu J., Zhang Y., Zhang G., Kang Y., Chen A. The toxicity of silica nanoparticles to the immune system // Nanomedicine. – 2018. – Vol. 13(15). – Pp. 1939–1962. DOI: 10.2217/nnm-2018-0076.

3. Ferreira Júnior R. J., Bonilha S. F. M., Monteiro F. M. [et al.]. Evidence of negative relationship between female fertility and feed efficiency in Nellore cattle // J Anim Sci. – 2018. – Vol. 96(10). – Pp. 4035–4044. DOI: 10.1093/jas/sky276.

4. Jugdaohsingh R., Watson A. I., Pedro L. D., Powell J. J. The decrease in silicon concentration of the connective tissues with age in rats is a marker of connective tissue turnover. // Bone. – 2015. – Vol. 75. – P. 40–48. DOI: 10.1016/j. bone.2015.02.004.

5. Kaneko K., Mungthong K., Noguchi M. Day of prostaglandin F2α administration after natural ovulation affects the interval to ovulation, the type of ovulated follicle, and the failure to induce ovulation in cows. // J. Vet. Med. Sci. – 2020. – Vol. 82(5). – Pp. 590–597. DOI: 10.1292/jvms.19- 0674.

6. Kropp J., Carrillo J. A., Namous H. [et al.]. Male fertility status is associated with DNA methylation signatures in sperm and transcriptomic profiles of bovine preimplantation embryos // BMC Genomics. – 2017. – Vol. 18(1). – P. 280. DOI: 10.1186/ s12864-017-3673-y.

7. Liu A., Wang Y., Sahana G. [et al.]. Genome-wide Association Studies for Female Fertility Traits in Chinese and Nordic Holsteins // Sci Rep. – 2017. – Vol. 7(1). – P. 8487. DOI: 10.1038/ s41598-017-09170-9.

8. Ma L., Sonstegard T. S., Cole J. B. [et al.]. Genome changes due to artificial selection in U.S. Holstein cattle // BMC Genomics. – 2019. – Vol. 20(1). – P. 128. DOI: 10.1186/ s12864-019-5459-x.

9. Macdonald H. M., Hardcastle A. C., Jugdaohsingh R., Fraser W. D., Reid D. M., Powell J. J. Dietary silicon interacts with oestrogen to influence bone health: evidence from the Aberdeen Prospective Osteoporosis Screening Study // Bone. – 2012. – Vol. 50(3). – Pp. 681–687. DOI: 10.1016/j.bone.2011.11.020.

10. Miura R. Physiological characteristics and effects on fertility of the first follicular wave dominant follicle in cattle // J Reprod Dev. – 2019. – Vol. 65(4). – Pp. 289–295. DOI: 10.1262/jrd.2019-027.

11. Mohammadi A., Seifi H. A., Farzaneh N. Effect of prostaglandin F2α and GnRH administration at the time of artificial insemination on reproductive performance of dairy cows // Vet Res Forum. – 2019. – Vol. 10(2). – Pp. 153–158.

12. Patel G. K., Haque N., Madhavatar M., Chaudhari A. K., Patel D. K., Bhalakiya N., Jamnesha N., Patel P., Kumar R. Artificial insemination: A tool to improve livestock productivity // Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. –2017. – Vol. 1. – Pp. 307–313.

13. Ruolan Wa, Bin Song, Junrong Wu, Yanli Zhang, Aijie Chen, Long-quan Shao. Potential adverse effects of nanoparticles on the reproductive system // Int. J. Nanomedicine. – 2018. – Vol. 13. – Pp. 8487–8506. DOI: 10.2147/IJN.S170723.

14. Geary T. W., Burns G. W., Moraes J. G. N., Moss J. I., Denicol A. C., Dobbs K. B., Ortega M. S., Hansen P. J., Wehrman M. E., Holly Neibergs, Eleanore O'Neil, Susanta Behura, and Thomas E. Spencer. Identification of Beef Heifers with Superior Uterine Capacity for Pregnancy // Biol Reprod. – 2016. – Vol. 95(2). – P. 47. DOI: 10.1095/biolreprod.116.141390.

15. Wiltbank M. C., Pursley J. R. The cow as an induced ovulator: timed AI after synchronization of ovulation // Theriogenology. – 2014. – Vol. 81(1). – Pp. 170–185. DOI: 10.1016/j. theriogenology.2013.09.017.

16. Zioła-Frankowska A., Kubaszewski Ł., Dąbrowski M., Frankowski M. Interrelationship between silicon, aluminum, and elements associated with tissue metabolism and degenerative processes in degenerated human intervertebral disc tissue // Environ Sci Pollut Res Int. – 2017. – Vol. 24(24). – Pp. 19777–19784. DOI: 10.1007/s11356-017-9588-y.

PROGESTERONE AND GONADOTROPINS DYNAMICS IN THE BLOOD OF HEIFERS DURING ESTRUS SYNCHRONIZATION WITH THE USE OF SILICON DIOXIDE ULTRAFINE PARTICLES

Platonov Stanislav Andreevich, Specialist, Depart. of Technology of Beef Cattle Breeding and Beef Production, Federal Scientific Center for Biological Systems and Agricultural Technologies of the RAS, Orenburg, Russia.

Keywords: cattle, reproduction, estrus synchronization, silicon dioxide, frontal insemination, conception rate.

Abstract. The paper presents the results of studying the possibility of controlling the links of hormonal regulation of the reproductive cycle of cattle using silicon dioxide in an ultra-dispersed form to increase fertilization during frontal insemination. The aim of the study was to analyze the effect of silicon dioxide UDPs when used in the scheme for synchronizing the sexual cycle of heifers on the dynamics of progesterone, FSH and LH and the fertilization of animals from frontal insemination. The studies were carried out on breeding age heifers of the red steppe breed. We formed two groups by 10 heifers – the control and the experimental one. In both groups, the synchronization of estrus was carried out by double application of estrophan. In the experimental group, the animals were simultaneously injected with estrophan with a solution of silicon dioxide ultra-dispersed particles in isotonic sodium chloride solution (dose of silicon dioxide 10 μg/kg). Blood for the determination of hormones was taken from heifers on the 1^st, the 11^th and 14^th days of the experiment. All animals were inseminated frontally with deep-frozen semen by the rectocervical method. It was found that in the experimental and control groups, the dynamics of gonadotropins during the induced sexual cycle was similar; however, the LH level before insemination in heifers of the experimental group exceeded that in the control by 0.81 ng/ml (34.4%). Fertility of heifers in the experimental group was 70.0%, in the control – 50.0%. The effect of silicon dioxide in the UDP form on the dynamics of sex hormones and the fertility of heifers from frontal insemination during estrus synchronization was studied for the first time.