Мужское отделение: животноводы научились использовать сперму одного пола
Российские ученые создают стадо, состоящее только из элитных быков. Для этого они используют метод искусственного осеменения спермой с заданным полом, в данном случае мужским. Разделение спермы по гендерному принципу — передовая научная технология, которая проникла в животноводство. Осемененные «мужскими» сперматозоидами коровы сейчас находятся на третьем месяце беременности.
Элитные «войска»
Генетические технологии приходят в животноводство. И российские агрохолдинги занимают в этом процессе ведущую роль, используя самые передовые в мире научные достижения. Если раньше процесс отбора лучших животных занимал десятки и сотни лет, то сегодня инновационные методики позволяют значительно ускорить селекцию.
Ученые специализированной лаборатории по генотипированию крупной российской агропромышленной компании, занимающейся выращиванием скота мясных пород, поняли, что, используя технологию отбора спермы от лучших быков по гендерному признаку, можно будет значительно увеличить производство мяса и повысить его потребительские качества (нежность, мраморность). Для этого были отобраны самые породистые быки-доноры, которые содержатся на специальной ферме.
— В нашем элитном отряде 25 быков, которые работают как доноры семени, — рассказал «Известиям» руководитель Центра геномной селекции компании Николай Елаткин. — Это 16 ангусов (порода Абердин-Ангус — бычки, которые дают мраморное мясо), три вагю (другой сорт мраморного мяса) и пять быков голштинской породы (молочная). Они содержатся на отдельной территории на станции получения семени, находятся на стойловом содержании. Все наши быки прошли геномную оценку и среди них есть особи, которые входят в топ 1–3% лучших в мире по генетическому потенциалу.
Для компенсации большой потери энергии для элитных быков-доноров разработана специальная диета.
— Кормление сильно различается в зависимости от целевого применения животных, — сообщил «Известиям» руководитель направления кормления проекта мясного скотоводства компании Игорь Кошелев. — Элитные быки-производители отличаются более высокой с точки зрения генетического потенциала ценностью, они интенсивнее нагружены в плане получения основной продукции — семени. Поэтому их рацион отличается гораздо большей питательной ценностью и полностью удовлетворяет потребностям организма при такой серьезной нагрузке.
Более того, рацион питания бычков персонализирован. Он зависит от таких факторов, как возраст животного, упитанность, фазы активной работы и отдыха, породы, качества семенного материала, — объяснил Игорь Кошелев.
Усиленное питание и особый уход позволяют регулярно проводить забор семени этих элитных быков, которое поступает в лаборатории, где и происходит разделение сперматозоидов по полу.
Размер имеет значение
Разница между сперматозоидом, несущим женский и мужской пол, может быть определена с помощью взвешивания. Как известно, женский сперматозоид весит больше, так как Х-хромосома тяжелее, чем Y, потому что в мужской половой хромосоме находится гораздо меньше генов.
— Мы отдаем сырой эякулят в лабораторию, там его проверяют на качество, разбавляют и пропускают через специальный сортер, — пояснил Николай Елаткин. — Разбавлять нужно для того, чтобы потом можно было разделить поток на капельки, в каждой из которых содержится по одному сперматозоиду. Прибор оценивает эти капельки и отделяет мужские сперматозоиды от женских.
Эта же лаборатория автоматически запаковывает отобранные мужские сперматозоиды в пайеты — специальные трубочки, содержащие 1–2 млн сперматозоидов, именно столько обычно нужно для одной дозы искусственного осеменения.
Многие считают, что для процесса необходим только один сперматозоид, но это не так. Все остальные растворяют мембрану яйцеклетки, без этого проникнуть внутрь один-единственный не сможет. Да и точно понять, какой именно сперматозоид доберется до цели, невозможно. Поэтому нужно, чтобы мужскими были все.
Пайеты можно сразу использовать для осеменения коров, а можно сохранить, заморозив с помощью жидкого азота.
— Разделение спермы по гендерному принципу — передовая технология, которая проникла в животноводство, — сказал руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков. — Но легче отбирать именно женские сперматозоиды, там ошибка определения пола меньше. С мужскими же есть некоторая проблема. Их нужно окрашивать, и окраска, к сожалению, дает спектр, а не точный ответ. Можно, конечно, собирать только ярко окрашенные, но в этом случае придется многие сперматозоиды отсеивать.
По словам Павла Волчкова, в случае крупного рогатого скота это имеет меньшее значение. Для осеменения коров хватает довольно низких доз (1–2 млн), поэтому применение данной технологии имеет смысл. Даже если ученые получат от искусственно осемененных животных 40% телочек и 60% бычков, а еще лучше 30% и 70% соответственно, то уже такой результат станет революционным событием в мясном животноводстве.
Первое УЗИ
Как известно, коровы вынашивают телят столько же, сколько и женщина — девять месяцев. Животные были осеменены еще в июле, сейчас у них идет первый триместр беременности, и ученые вскоре собираются делать им УЗИ. Так как лаборатория по разделению сперматозоидов может выдавать в день не более 1–2 тыс. доз, то искусственное осеменение происходило постепенно. Но сейчас беременны уже примерно 25 тыс. коров.
— Создание мужского стада — пример того, что мы реально смогли адаптировать лучшие научные практики и стать лидерами в мире высоких технологий по животноводству, — подчеркнул Павел Волчков. — На данный момент эмбриотрансфер (перенос эмбрионов) и сексированная сперма (разделение по полу) — это передний край науки. Все мировые лидеры в этом направлении занимаются тем же самым, и приятно сознавать, что Россия в их числе.
Первые телята родятся в апреле 2021 года.
