Ген Ryr-1 как маркер PSE-мяса у свиней

Ген Ryr-1 как маркер PSE-мяса у свиней

26 Января 2011
Ген Ryr-1 как маркер PSE-мяса у свиней

Качество мяса – важнейший фактор в работе любого агропредприятия, поставляющего сырье для мясоперерабатывающего производства. Чтобы улучшить качество мяса выращиваемых животных применяются самые современные технологии. В агрохолдинге «Талина» (Мордовия) несколько лет назад начали проводить научные исследования и изыскания в сфере селекции и генетики. Совместно с Мордовским государственным университетом на базе холдинга был создан Генетико-селекционный исследовательский центр «Генология».

Результатом постоянной и планомерной работы стала новая методика диагностики мутаций гена Ryr 1, играющего важную роль в культивировании здорового свиного поголовья.

Сотрудники ООО «Генетико-селекционного исследовательского центра Генология» провели исследование, занявшее второе место на республиканском конкурсе (Мордовия) научных работ среди молодых ученых.

В настоящее время селекционная работа привела к повышению качественных характеристик мяса у свиней, вместе с тем породистые свиньи стали менее чувствительными к стрессовым условиям, которых трудно избежать в условиях промышленного производства.

Специалисты нередко сталкиваются с тем, что у части свиней после забоя выявляется мясо с недостаточными потребительскими свойствами, а это недопустимо для успешной работы агрохолдинга.

В ходе исследовательских работ ученые проанализировали популяцию свиней «Талины» на наличие мутантного аллеля Т18618. Дефекты в гене Ryr 1 могут привести к тому, что полученная свинина будет признана экссудативной. Определяется это по наличию трех признаков: pale, soft, exudative — бледное, мягкое, водянистое (PSE).

Все это может быть вызвано не качеством кормов и условиями содержания, а стрессом и повышенной возбудимостью животных. Впервые дефекты мяса, подвергнутых воздействию стресс-факторов, описали американские ученые в 1964 году. С тех пор одной из основных задача генетиков и селекционеров стала борьба с повышенной возбудимостью животных.

Ведь в условиях промышленного производства – стрессовые условия для свиней не могут не возникать. Например, в процессе перевозки у животных развивается острый стресс, который влечет потерю массы на 6-10 %, а в некоторых случая – до 18 %, а также снижение организма к возбудителям заболеваний. Особо чувствительные особи могут даже погибнуть. Так, по данным американских исследователей, в США во время перевозки от стресса погибает 3 - 5 % свиней, что наносит значительный ущерб американским фермерам (около 135 - 225 миллионов долларов в год).

В борьбе со стрессами у свиного поголовья некоторые сельхозпроизводители применяют нестандартные методы. Например, фермер Ласс Кнутсон известен в Швеции тем, что ищет новые методы продуктивного выращивания свиней. Он ставит на своей свиноферме стереофоническую музыку для свиней. Для поросят он приобрел несколько сот разноцветных пластиковых мячиков, так как Кнутсон заметил, что играющие поросята заметно быстрее набирают вес.

В настоящее время во многих странах также проводится отбор и селекция свиней на устойчивость их к синдрому PSE. Домашние свиньи, любознательны и проявляют большой интерес к окружающей среде. От нахождения в замкнутом пространстве клетки, длительного однообразия они начинают скучать, и это состояние приводит ко все тем же невротическим явлениям и заболеваниям.

Наиболее часто мясо с признаками PSE получают в летний период времени. В первую очередь экссудативности подвержены наиболее ценные части туши: длиннейшая мышца и окорока. Мясо с признаками PSE из-за низких рН (5,0-5,5) и водосвязывающей способности является непригодным для производства эмульгированных (вареных) колбас, вареных и сырокопченых окороков, так как при этом ухудшаются органолептические характеристики готовых изделий (светлая окраска, кисловатый привкус, жёсткая консистенция, пониженная сочность), снижается выход. Естественно, что такое положение невыгодно ни потребителю, ни производителю. Установлено, что различия в климатических условиях содержания животных до убоя могут вызвать различия в качестве мяса, причём повышенная температура оказывает неблагоприятное влияние на качество мяса свиней. Наблюдаемое увеличение числа туш PSE в теплое время года объясняется, подавлением деятельности щитовидной железы, когда нарушается регуляция поглощения кислорода. У таких свиней сердечно-сосудистая система способна обеспечивать снабжение тканей кислородом только в состоянии покоя.

Для выявления мутаций генетики «Талины» использовали метод ПЦР-ПДРФ анализа. В качестве амплифицируемого фрагмента был выбран участок гена, точковая мутация в котором приводит к замене R615C в аминокислотной последовательности и является причиной MHS свиней. Выбранным участком является 17 экзон гена RYR1 (GenBak [Z49778.1]).

В результате для облегчения исследований были оптимизированы две методики выявления мутации в гене RYR1 свиньи (по Брэму и Накаджиме). Для проведения ПЦР использовали праймеры подобранные Г.Брэмом и Б. Брендингом (RYR56.1 и RYR56.2), рестрикцию проводили с помощью рестриктазы BsiHKAI предложенную E. Накаджимой с соавторами.

Итак, исследования показали, что в популяции, состоящей из различных пород, встречается от 0,9% (хряки породы дюрок) до 1,45% (ремонтные свинки) животных носителей мутантного аллеля. Для большей части стада характерен стрессустойчивый генотип NN.

Хотя гетерозиготные животные фенотипически устойчивы к стрессу, но именно они являются источником распространения мутации. В связи с этим необходимо вести дальнейшее молекулярно-генетическое тестирование основных хряков и свиноматок, с тем, чтобы полностью исключить проявление скрытых носителей и стрессочувствительных животных среди ремонтного молодняка (свиньи, которые предназначаются для размножения) и тем самым улучшить качество мяса.

Это не самые высокие показатели наличия свиней с мутантным аллелем. Очень высокий процент свиней, имеющих мутацию в гене RYR1, обнаруживается среди таких популярных в свиноводстве мясных пород свиней, как пьетрен, гемпшир, ландрас бельгийский и немецкий. Среди польских пород наибольший показатель особей, восприимчивых к стрессу, зарегистрирован в породе pbz. В Польше зарегистрировано около 16% откормочников с составом мяса PSE, в то время, как в Германии и США, несмотря на проводимую там, в течение многих лет, селекцию в направлении элиминации этого гена, около 40% убитых свиней были больны синдромом PSE.

Тем не менее, необходимо по возможности совсем исключить мутации среди свиного поголовья. Из-за дефектов в гене RYR1 в мышечной ткани происходит повышение неконтролируемого выброса кальция в клетках при стрессовых воздействиях, и как следствие, усиленная мышечная работа и интенсивный гликолиз. Наличие ошибок в гене RYR1 приводит к увеличению стрессочувствительности животных-носителей и, в результате, к ряду неблагоприятных последствий для животноводства: высокому отходу поросят, низкому качеству мяса и ухудшению общей выживаемости животных.

Чтобы снизить возможные стрессы, которые отрицательно влияют на свойства мяса, необходимо забивать животных в современных убойных цехах. При оглушении в автоматическом боксе током высокого напряжения и обескровливании в горизонтальном положении величина рН в среднем существенно ниже, чем при традиционной технике убоя. Такая техника убоя способствует сокращению потерь мясного сока корейкой, наблюдается также тенденция улучшения цвета мяса.

Проверка данных предложений и рекомендаций на крупных мясокомбинатах показала, что их реализация позволяет сократить долю свинины с признаками PSE с 38% до 5% в окороках и с 41% до 7% в корейке.

Однако, кроме создания условий необходим контроль на генетическом уровне, чтобы отсеивать наиболее подверженных стрессу животных.

Для определения дефектов в данном гене специалисты «Генологии» использовали уникальную методику. Ранее нарушения выявлялись с помощью галотанового теста (в кровь свиньи вводится газ – галотан). Из-за последствий, которого животные могли умереть. Теперь они выявляются по ДНК-маркеру.

ДНК-маркеры - особенные нуклеотидные последовательности ДНК, отличающиеся полиморфизмом и тесно связанные с геном, отвечающим за нужный признак или входящие в его состав. По характеру маркера – генетики могут достаточно точно определить наличие дефектов в коде Ryr 1. Это в свою очередь позволит выявлять болезни и предотвращать их в будущем при выращивании наиболее стрессоустойчивых популяций свиней.

Поделиться: