Стаття

Отримано 20.08.2023

Доопрацьовано 29.10.2023

Прийнято 12.12.2023

Взято з Том 27, № 4, 2023

Сторінки 36 -51

Gill, M., Karatieieva, О., & Tymofiiv, M. (2023). Biotechnology of regulation of reproductive functions of Bos primigenius taurus. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 27(4), 36-51. https://doi.org/10.56407/bs.agrarian/4.2023.36

Біотехнологія регуляції відтворювальних функцій порід Bos primigenius taurus

Михайло Гиль Олена Каратєєва Михайло Тимофіїв

Оскільки велика рогата худоба біологічно здатна народжувати лише одне теля в рік, її прийнято вважати одноплідним видом тварин. Одним із кардинальних методів вирішення проблеми прискореного відтворення худоби є біотехнологічна регуляція відтворювальної функції у корів та синхронізація їх статевої охоти. Метою дослідження є вивчення особливостей репродуктивної функції корів червоної степової породи під впливом різних методів її регуляції із застосуванням сучасних гормональних засобів. Для оцінки відтворювальної функції корів використано загальноприйняті зоотехнічні методики, для обрахунку даних застосовано методи варіаційної статистики, а для регуляції статевої охоти у корів біотехнологічні методи. На основі аналізу стану відтворення стада великої рогатої худоби встановлено, що щорічно штучно осіменяють 164-187 корів, 85-96 телиць, що забезпечує вихід приплоду телят на 100 корів 89-91 голів і щорічне введення в стадо від 36 до 40 первісток на 100 корів. Забезпечення скорочення сервіс-періоду сприяє як більшому виходу телят у корів, так і збільшенню надоїв, що є бажаним виробничим ефектом. Однак період необхідний для підготовки організму корови до нового осіменіння можна скоротити як мінімум до 30 днів. Осіменіння телиць апаратами штучного осіменіння слід починати при досягненні ними живої маси 314±6,5 кг, що дозволить отримати заплідненість від першого осіменіння на рівні 73,7-77,8 % і тим самим упередити ожиріння телиць, через що в основному знижується відсоток заплідненості від першого осіменіння. Необхідно налагодити акушерсько-гінекологічну диспансеризацію та лікування проблемних ремонтних телиць і корів, а також доцільно використовувати аналоги простагландину F2α в комплексі з вітамінами або біологічно активними препаратами з метою стимуляції статевої функції корів і телиць. Застосування профілактичних препаратів буде сприяти синхронізації статевого потягу телиць та сприяти підвищенню їх плодючості під час осіменіння. А організація відтворення стада великої рогатої худоби та запропоновані біотехнологічні шляхи вдосконалення штучного осіменіння маточного поголів’я червоної степової породи значно покращить їх відтворювальний статус, що підвищить в цілому економічну ефективність галузі

простагландини; статева охота; сервіс-період; індекс осіменіння; сухостійний період; штучне осіменіння

[1] Abbara, A., Clarke, S.A., & Dhillo, W.S. (2018a). Novel concepts for inducing final oocyte maturation in in vitro fertilization treatment. Endocrine Reviews, 39(5), 593-628. doi: 10.1210/er.2017-00236.

[2] Abbara, A., Islam, R., Clarke, S.A., Jeffers, L., Christopoulos, G., Comninos, A.N., ...  Dhillo, W.S. (2018b). Clinical parameters of ovarian hyperstimulation syndrome following different hormonal triggers of oocyte maturation in IVF treatment. Clinical Endocrinology, 88(6), 920-927. doi: 10.1111/cen.13569.

[3] Astuti, P., Airin, C.M., Widiyanto, S., Sarmin, S., Hana, A., Maheshwari, H., & Sjahfirdi, L. (2020). Estrus synchronization using prostaglandin F2α (PGF2α) and combination of PGF2α and gonadotropin-releasing hormone in ongole crossbred. E3S Web of Conferences, 151, 01009. doi: 10.1051/e3sconf/202015101009.

[4] Ayad, A., Salaheddine, M., Touati, K., Iguer-Ouada, M., & Benbarek, H. (2015). Evaluation of norgestomet Crestar® on oestrus synchronization and reproductive performance of dairy cows in Algeria. Asian Pacific Journal of Reproduction, 4(1), 54-60. doi: 10.1016/S2305-0500(14)60059-2.

[5] Barkema, H.W., von Keyserlingk, M.A.G., Kastelic, J.P., Lam, T.J.G.M., Luby, C., Roy, J.-P., … Kelton, D.F. (2015). Invited review: Changes in the dairy industry affecting dairy cattle health and welfare. Journal of Dairy Science, 98(11), 7426-7445. doi: 10.3168/jds.2015-9377.

[6] Besbaci, M., Abdelli, A., Minviel, J.J., Belabdi, I., Kaidi, R., & Raboisson, D. (2020). Association of pregnancy per artificial insemination with gonadotropin-releasing hormone and human chorionic gonadotropin administered during the luteal phase after artificial insemination in dairy cows: A meta-analysis. Journal of Dairy Science, 103(2), 2006-2018. doi: 10.3168/jds.2019-16439.

[7] Bezuhlyi, M.D. (2002). Biotechnology methods of reproduction of agricultural animals. Kharkiv: Institute of Animal Husbandry of the National Academy of Sciences of Ukraine.

[8] Bobryk, V.H. (2020). Optimization of the reproductive function of cows of the Swiss breed in the “Ekaterinoslavskyi” MVK in Dnipro. (Master's thesis, Dnipro State Agrarian and Economic University, Dnipro, Ukraine). Retrieved from https://dspace.dsau.dp.ua/handle/123456789/4174.

[9] Bonacker, R.C., Stoecklein, K.S., Locke, J.W.C., Ketchum, J.N., Knickmeyer, E.R., Spinka, C.M., & Thomas, J.M. (2020). Treatment with prostaglandin F2α and an intravaginal progesterone insert promotes follicular maturity in advance of gonadotropin-releasing hormone among postpartum beef cows. Theriogenology, 157, 350-359. doi: 10.1016/j.theriogenology.2020.08.018.

[10] Bushtruk, M. (1998). Estimation and selection of bulls black and white breed accoding to thir reproductive feateres. (Doctoral dissertation, M.V. Zubets Institute of Animal Breeding and Genetics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Chubynske, Kyiv region, Ukraine).

[11] Cabrera, E.M., Lauber, M.R., Peralta, E.M., Bilby, T.R., & Fricke, P.M. (2021). Human chorionic gonadotropin dose response for induction of ovulation 7 days after a synchronized ovulation in lactating Holstein cows. JDS Communications, 2(1), 35-40. doi: 10.3168/jdsc.2020-0024.

[12] Chukhriy, B.M., Klevets, L.O., & Chaikovska, O.I. (1998). Bull blood groups as genetic markers of sperm quality. Cytology and Genetics, 32(2), 74-79. Retrieved from https://scholar.google.com.ua/scholar_host?q=info:EISTe9DXw5EJ:scholar.google.com/&output=viewport&pg=74&hl=uk&as_sdt=0,5.

[13] Code of practice for the housing and care of animals bred, supplied or used for scientific purposes. (2014). Retrieved from https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/388535/CoPanimalsWeb.pdf.

[14] Denis-Robichaud, J., Cerri, R.L.A., Jones-Bitton, A., & LeBlanc, S.J. (2018). Performance of automated activity monitoring systems used in combination with timed artificial insemination compared to timed artificial insemination only in early lactation in dairy cows. Journal of Dairy Science, 101(1), 624-636. doi: 10.3168/jds.2016-12256.

[15] Fedorovych, V.V., Fedorovych, E.I., Mazur, N.P., & Dyachenko, O.B. (2019). Formation of milk productivity of cows of the Ukrainian red-spotted breed, depending on indicators of reproductive capacity. Scientific and Technical Bulletin of the State Research Control Institute of Veterinary Medicines and Feed Additives and the Institute of Animal Biology, 20(1), 169-177. Retrieved from http://www.irbis-nbuv.gov.ua/.

[16] Fricke, P.M., & Wiltbank, M.C. (1999). Effect of milk production on the incidence of double ovulation in dairy cows. Theriogenology, 52(7), 1133-1143. doi: 10.1016/S0093-691X(99)00205-8.

[17] Fyl, S.I. (2020). The role of selective and genetic factors in the formation of highyielding herds of Black-and-White cattle. (Doctoral dissertation, M.V. Zubets Institute of Animal Breeding and Genetics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Chubynske, Kyiv region, Ukraine).

[18] Gonchar, O.F., & Sotnichenko, Yu.M. (2015). Breeding aspects of reproductive capacity formation in dairy cows. Animal Breeding and Genetics, 50, 200-207. Retrieved from http://digest.iabg.org.ua/images/digest/50/Animal_breeding_and_genetics_50.pdf#page=200.

[19] Gryshchuk, G.P. (2012). Effect of fetoplacentate and estrophan on the reproductive function of cows. Veterinary Medicine of Ukraine, 2(192), 21-23. Retrieved from http://ir.polissiauniver.edu.ua/handle/123456789/2312.

[20] Guntik, L.M. (2003). An improved method of cryopreservation of bull semen. Animal Breeding and Genetics, 35, 39-43. Retrieved from http://www.irbis-nbuv.gov.ua/.

[21] Helbling, I.M., Busatto, C.A., Fioramonti, S.A., Pesoa, J.I., Santiago, L., Estenoz, D.A., & Luna, J.A. (2018). Preparation of TPP-crosslinked chitosan microparticles by spray drying for the controlled delivery of progesterone intended for estrus synchronization in cattle. Pharmaceutical Research, 35, 66. doi: 10.1007/s11095-018-2363-z.

[22] Jonczyk, A.W., Piotrowska-Tomala, K.K., & Skarzynski, D.J. (2022). Comparison of intra-CL injection and peripheral application of prostaglandin F2α analog on luteal blood flow and secretory function of the bovine corpus luteum. Frontiers in Veterinary Science, 8, 811809. doi: 10.3389/fvets.2021.811809.

[23] Kamenska, I.S. (2013). Reproductive ability and linear growth of offspring of different lines of the Simmental breed. Bulletin of the Sumy National Agrarian University. Series: Livestock, 1, 144-148. Retrieved from https://scholar.google.com.ua/scholar?cluster=600899134617405797&hl=uk&as_sdt=0,5.

[24] Kravchenko, M.A. (1973). Breeding farm animals. Moscow: Kolos.

[25] Kruglyak, O.V. (2016). Organizational and economic mechanism of preservation of biodiversity of agricultural animals of Ukraine. Balanced Nature Management, 4, 66-75. https://scholar.google.com.ua/scholar?cluster=12668679209404317628&hl=uk&as_sdt=0,5.

[26] Law of Ukraine No. 3447-IV “On the Protection of Animals From Cruelty”. (2006, February). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15/ed20060221#Text.

[27] López-Gatius, F. (2012). Factors of a noninfectious nature affecting fertility after artificial insemination in lactating dairy cows. A review. Theriogenology, 77(6), 1029-1041. doi: 10.1016/j.theriogenology.2011.10.014.

[28] Melnik, V., Karateeva, H., Kravchenko, H., & Kogut, E. (2022). Hematological and biochemical blood indicators of young gilts after estrus synchronization. Scientific Papers. Series D. Animal Science, 65(1), 289-294. Retrieved from http://dspace.mnau.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/13016/1/Art38.pdf.

[29] Moore, K., & Thatcher, W.W. (2006). Major advances associated with reproduction in dairy cattle. Journal of Dairy Science, 89(4), 1254-1266. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(06)72194-4.

[30] Motta, J.C., Madureira, G., Silva, L.O., Alves, R.L., Silvestri, M., Drum, J.N., … Sartori, R. (2020). Interactions of circulating estradiol and progesterone on changes in endometrial area and pituitary responsiveness to GnRH. Biology of Reproduction, 103(3), 643-653. doi: 10.1093/biolre/ioaa065.

[31] Nadtochiy, V.M., Nadtochiy, V.P., & Osipenko, O.P. (2011). Relationship of sperm production indicators with indicators of the humoral factor of non-specific resistance in breeding bulls. Technology of Production and Processing of Livestock Products: A Collection of Scientific Papers, 5(82), 19-23. Retrieved from https://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/528.

[32] Nebel, R.L., & McGilliard, M.L. (1993). Interactions of high milk yield and reproductive performance in dairy cows. Journal of Dairy Science, 76(10), 3257-3268. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(93)77662-6.

[33] Order of the Ministry of Agrarian Policy of Ukraine No. 230 “On Approval of the Instructions on Artificial Inseminationof Cows and Heifers”. (2001, August). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0852-01#Text.

[34] Ostashko, F.I. (1995). Biotechnology of reproduction of cattle. Kyiv: Agrarian Science.

[35] Pabat, V., & Vinnychuk, D. (2001). Reproductive function of cows. Tvarynnytstvo Ukrainy, 1, 10-11.

[36] Patton, J., Kenny, D.A., McNamara, S., Mee, J.F., O’mara, F.P., Diskin, M.G., & Murphy, J.J. (2007). Relationships among milk production, energy balance, plasma analytes, and reproduction in Holstein-Friesian cows. Journal of Dairy Science, 90(2), 649-658. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(07)71547-3.

[37] Pidpala, T.V., Ostapenko, O.M., Yasevin, S.Ie., Drovniak, O.V., Marykina, O.S., & Hrebeniuk, N.V. (2018). Intensive technologies in dairy farming. Mykolaiv: Mykolaiv National Agrarian University. Retrieved from https://dspace.mnau.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/5472/1/Pidpala%20mono.pdf.

[38] Ponomarenko, I.V. (2005). The relationship between the reproductive capacity of Ukrainian Black-and-Red and Red-Spotted dairy cows with milk productivity. Scientific Bulletin of the Lviv State Academy of Veterinary Medicine Named After S.Z. Gzhitskyi, 7(2), 232-235.

[39] Povod, M.H., Nezhlukchenko, T.I., Papakina, N.S., Baranovskyi, D.I., Cill, M.I., & Khalak, V.I. (2015). Genetics with biometrics. Kherson: OLDI-PLIuS.

[40] Pursley, J.R., Mee, M.O., & Wiltbank, M.C. (1995). Synchronization of ovulation in dairy cows using PGF2α and GnRH. Theriogenology, 44(7), 915-923. doi: 10.1016/0093-691X(95)00279-H.

[41] Raboisson, D., Mounié, M., & Maigné, E. (2014). Diseases, reproductive performance, and changes in milk production associated with subclinical ketosis in dairy cows: A meta-analysis and review. Journal of Dairy Science, 97(12), 7547-7563. doi: 10.3168/jds.2014-8237.

[42] Sá Filho, M.F., Penteado, L., Reis, E.L., Reis, T.A.N.P.S., Galvão, K.N., & Baruselli, P.S. (2013). Timed artificial insemination early in the breeding season improves the reproductive performance of suckled beef cows. Theriogenology, 79(4), 625-632. doi: 10.1016/j.theriogenology.2012.11.016.

[43] Shahzad, A., Majeed, A., Lahiq, A.A., Alqahtani, T., Alqahtani, A.M., Bashir, K., ... Fu, Q. (2023). Preparation and characterization of dummy template molecularly imprinted polymers coupled with HPLC for selective extraction of spiked cloprostenol from milk samples. Arabian Journal of Chemistry, 16(9), 105045. doi: 10.1016/j.arabjc.2023.105045.

[44] Stakhovsky, V.F. (2009). A new method of using cryopreserved bull semen after thawing. Animal Breeding and Genetics, 43, 310-314. Retrieved from https://scholar.google.com.ua/scholar?cluster=14711424533604455038&hl=uk&as_sdt=0,5#.

[45] Stangaferro, M.L., Wijma, R., Masello, M., Thomas, M.J., & Giordano, J.O. (2018). Economic performance of lactating dairy cows submitted for first service timed artificial insemination after a voluntary waiting period of 60 or 88 days. Journal of Dairy Science, 101(8), 7500-7516. doi: 10.3168/jds.2018-14484.

[46] Stevenson, J.S., & Britt, J.H. (2017). A 100-year review: Practical female reproductive management. Journal of Dairy Science, 100(12), 10292-10313. doi: 10.3168/jds.2017-12959.

[47] Tadesse, B., Reda, A.A., Kassaw, N.T., & Tadeg, W. (2022). Success rate of artificial insemination, reproductive performance and economic impact of failure of first service insemination: a retrospective study. BMC Veterinary Research, 18(1), 1-10. doi: 10.1186/s12917-022-03325-1.

[48] Tippenhauer, C.M., Plenio, J.L., Madureira, A.M.L., Cerri, R.L.A., Heuwieser, W., & Borchardt, S. (2021). Timing of artificial insemination using fresh or frozen semen after automated activity monitoring of estrus in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 104(3), 3585-3595. doi: 10.3168/jds.2020-19278.

[49] Ugnivenko, A.M., & Demchuk, S.Yu. (2018). Involution of reproductive organs and reproductive functions in beef cows. In Modern scientific idea ‘2018 (pp. 21-22). Retrieved from https://www.sworld.education/konferbe5/be5-sbor.pdf#page=21.

[50] Vechorka, V.V. (2010). Evaluation of productive qualities of Holstein animals of Canadian selection depending on genotypic and paratypic factors. (Master’s thesis, Kherson State Agrarian University, Kherson, Ukraine). Retrieved from http://repo.snau.edu.ua/handle/123456789/126.

[51] Walsh, R.B., Kelton, D.F., Duffield, T.F., Leslie, K.E., Walton, J.S., & LeBlanc, S.J. (2007). Prevalence and risk factors for postpartum anovulatory condition in dairy cows. Journal of Dairy Science, 90(1), 315-324. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(07)72632-2.

[52] Yablonskyi, V.A. (1995). Practical obstetrics, gynecology and artificial insemination of farm animals. Kyiv: Urozhai.

[53] Yablonskyi, V.A., Khomin, S.P., Kalynovskyi, H.M., Kharuta, H.H., Kharenko, M.I., Zaviriukha, V.I., & Liubetskyi, V.I. (2011). Veterinary obstetrics, gynecology and biotechnology of animal reproduction with the basics of andrology. Vinnytsia: Nova Knyha.

[54] Zhuravel, M.P., & Davydenko, V.M. (2005). Technology of reproduction of agricultural animals. Kyiv: Vydavnychyi Dim “Slovo”.

[55] Ziecik, A.J., Klos, J., Gromadzka-Hliwa, K., Dietrich, M.A., Slowinska, M., Likszo, P., … Kaczmarek, M.M. (2021). Endocrine and molecular milieus of ovarian follicles are diversely affected by human chorionic gonadotropin and gonadotropin-releasing hormone in prepubertal and mature gilts. Scientific Reports, 11(1), 13465. doi: 10.1038/s41598-021-91434-6.

[56] Zvierieva, H.V., Yablonskyi, V.A., Kosenko, M.V., Khomyn, S.P., Kharuta, H.H., & Kalynovskyi, S.P. (2001). Recommendations for the prevention of infertility in livestock. Kyiv: Naukovyi Svit.