Продолжающиеся исследования международной группы ученых показывают, что кортизол в шерсти здоровых свиней-производителей является отличным маркером для отбора более устойчивых к условиям промышленного содержания животных.
В статье международной группы исследователей по свиноводству (Джек Деккерс и Фажир Кайондо, Университет штата Айова, США; Хайдер Аль-Шанун, Иоланда Седдон, Дэвид Янц, Дилан Каретт, Кармен Коул и Джон Хардинг, Университет Саскачевана, Канада; Фред Фортин, Центр развития свиноводства Квебека, Канада; Майк Дайк и Грэм Пластоу, Университет Альберты, Канада, и представители компании PigGen Канада), указывается на роль изучения волос свиней в селекции на факторы стресса.
…В течение своей жизни в промышленном содержании свиньи сталкиваются со многими факторами стресса, включая тесноту, отъем, человеческий фактор, транспортировки и так далее. То, как животное справляется со стрессами, влияет на его здоровье, продуктивности и качество мяса.
Стресс запускает выработку так называемых гормонов стресса, наиболее заметными из которых являются кортизол и его предшественники, а также дегидроэпиандростерон ДГЭА (DHEA) и его сульфатная форма ДГЭА-С.
Кортизол известен как «гормон стресса» и является наиболее важным регулятором реакции на стресс, в том числе у человека. Он вырабатывается надпочечниками в ответ на стресс, чтобы организм оставался в состоянии повышенной готовности после того как произошел выброс гормонов «борьбы или бегства» (в случае острого стресса), такие как адреналин. ДГЭА противодействует воздействию кортизола, возвращая организм в состояние без стресса.
Хотя гормоны стресса можно измерить в крови, их уровень колеблется в зависимости от времени суток и стрессового состояния. Однако гормоны стресса также можно измерить в волосах, поскольку гормоны, находящиеся в крови и питающие волосяной фолликул, включаются в волосы по мере их роста. Таким образом, волосы, которые растут сегодня, содержат гормоны стресса на уровне, соответствующем текущему уровню в вашей крови.
Таким образом, для человека с длинными волосами, например, 60 см, можно измерить уровень гормона стресса в каждом 1,5 см волос, что будет отражать реакцию этого человека на стресс в течение того времени, когда эти 1,5 см отрастали, как кольца на дереве, что обычно происходит в течение месяца, и понять индивидуальную динамику стресса.
В группе свиней, которые родились и выросли на одной ферме в одно и то же время, все свиньи подвергаются одинаковому стрессу и в одно и то же время, т.е. их отнимают от груди, совмещают, обрабатывают и транспортируют одинаковым образом. Таким образом, измерение уровня гормонов стресса в волосах группы свиней может предоставить информацию о том, как разные свиньи реагировали на схожие стрессоры, которым они подвергались.
Ученые оценили 15 групп по 60 или 75 йоркширских х ландрасских свиней, в общей сложности 863 голов, причем каждая группа происходила из фермы-производителя одного из членов племенной компании PigGen Canada.
Свиней сразу после отъема перевезли на исследовательскую станцию Центра развития свинины в Квебеке, Канада, где они содержались в карантинном питомнике в течение 19 дней. По истечении этих 19 дней волосы на крупе каждой свиньи сбривали, мыли, измельчали и анализировали на уровень гормонов стресса.
Полученные уровни гормонов отражали реакцию каждой свиньи на все стрессоры, которым она подвергалась в течение первых 40 дней жизни. Чтобы лучше понять, о чем говорят эти уровни гормонов, все свиньи были также подвергнуты «тесту на спине» в возрасте примерно 21 дня, который является стандартным методом измерения врожденной реакции свиньи на стресс или ее стиля преодоления стресса. Тест на спине включает в себя помещение свиньи на спину и подсчет количества вокализаций и движений борьбы, которые свинья совершила в течение первых 30 секунд нахождения в этом неудобном положении, а также интенсивности вокализаций и борьбы.
У свиней были обнаружены существенные различия в уровнях гормона стресса в волосах, и значительная часть этих различий оказалась результатом генетики, при этом наследуемость составила 33% для кортизола и 30% для ДГЭА-С. Эти наследственности показывают, что можно было бы отбирать свиней, которые производят желаемые уровни кортизола и ДГЭА-С.
Интересно, что от 9 до 17% различий между свиньями были общими для однопометников, что может отражать влияние окружающей среды, которую свиноматка обеспечивает своим поросятам, на уровень стресса, которому они подвергаются, или на то, как они реагируют на стрессоры. Кроме того, геномный анализ показал, что 45% генетических различий кортизола вызваны геномной областью на хромосоме 2. Эта область содержит ген рецептора глюкокортикоидов, который кодирует рецептор, с которым связываются кортизол и кортизон (их называют глюкокортикоидами) с целью создания своего воздействия на ткани по всему организму. Таким образом, этот ген, вероятно, имеет мутацию, которая отвечает за значительную часть различий, наблюдаемых в уровнях кортизола между свиньями. Частота аллеля, снижающего уровень кортизола, составляла всего 9% во всех группах свиней, а свиньи, несущие одну копию этого аллеля (очень немногие были гомозиготны по этому аллелю), в среднем имели уровень кортизола в шерсти на 30% ниже.
Уровни четырех гормонов в волосах положительно коррелировали с фенотипическими корреляциями в диапазоне от 0,26 до 0,55. Это означает, что значительная часть генов, повышающих уровень кортизола, также увеличивает уровень кортизона и ДГЭА-С (DHEA-S). Таким образом, когда вы решаете снизить уровень кортизола, вы также ожидаете снижения уровня кортизона и ДГЭА-С (ДГЭА не передается по наследству, поэтому нет влияния генетического отбора на этот гормон).
Ответы на вокализацию – «бэк-тест» - также в значительной степени определялись генетикой: наследственность составляла 57% по количеству вокализаций и около 27% по остальным трем характеристикам реакции. Таким образом, выбирая маркером более низкие уровни кортизола, вы ожидаете разведения свиней, которые по поведению могут демонстрировать более пассивный стиль преодоления трудностей, что может быть положительным.
Продолжающиеся исследования направлены на то, чтобы выяснить, можно ли использовать кортизол в волосах для отбора свиней, более устойчивых к болезням. Это основано на том факте, что кортизол также связан с иммунной системой. Фактически, резкое повышение уровня кортизола уменьшает воспаление в тканях вокруг тела и, следовательно, укрепляет иммунную систему, ограничивая связанный с ней ущерб от воспаления. Однако хронически высокий уровень кортизола может сделать организм устойчивым к воздействию кортизола, что может привести к воспалению и ослаблению иммунной системы. В этом контексте свиней подвергли воздействию заболевания сразу после того, как их волосы были сбриты в возрасте примерно 40 дней.
Если гены, которые влияют на уровень кортизола в волосах молодых здоровых свиней, также влияют на устойчивость к болезням, племенные компании могут использовать это для отбора своих линий, которые станут более устойчивыми к болезням, ориентируясь на показатели в волосах. В заключение, исследователи отмечают, что волосы свиньи содержат много информации о том, как животное реагирует на стресс, и что значительная часть этой информации является результатом генетики.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.