PANNON EGYETEM Georgikon Kar KESZTHELY Festetics Doktori Iskola. Doktori értekezés (PhD) tézisei

Átírás

1 PANNON EGYETEM Georgikon Kar KESZTHELY Festetics Doktori Iskola Doktori értekezés (PhD) tézisei A takarmányozás hatása az anyajuhok szaporodásbiológiai tulajdonságaira Márton Aliz Konzulens: Dr. Husvéth Ferenc Professor emeritus KESZTHELY 2018

2 PANNON EGYETEM Georgikon Kar KESZTHELY Festetics Doktori Iskola Doktori értekezés (PhD) tézisei A takarmányozás hatása az anyajuhok szaporodásbiológiai tulajdonságaira Márton Aliz Konzulens: Dr. Husvéth Ferenc Professor emeritus KESZTHELY

3 Tartalom 1. Célkitűzések Anyagok és módszerek I. Kísérlet II. Kísérlet III. Kísérlet Eredmények I. Kísérlet II. Kísérlet III. Kísérlet Következtetések Új tudományos eredmények Publikációs tevékenység

4 1. CÉLKITŰZÉSEK Vizsgálataink során arra kerestük a választ, hogy kiskérődzőkben a csillagfürt, mint flushing növény takarmányozása milyen hatást gyakorol különböző intenzitással termelő juhok reprodukciós teljesítményére. Ennek érdekében először az eltérő formában előkészített csillagfürtmag takarmányozási értékét meghatározó főbb beltartalmi mutatókat határoztuk meg laboratóriumi és in sacco vizsgálatokban. Állatkísérleteinkben, egy extenzíven tartott német húsmerinó állománnyal takarmányozva a csillagfürtöt, azt tanulmányoztuk, hogy javítható-e a juhok szaporodásbiológiai teljesítménye. Vizsgáltuk továbbá egy közel-keleti, arid vidékről származó, intenzíven tejelő awassi állományban azt, hogy gyakorlati körülmények között a csillagfürtöt is tartalmazó abrak-kiegészítés (flushing), hogyan befolyásolja az ivarzás indukálás/szinkronizálás eredményességét, valamint hogy alakul a fajta szezonalitása hazai körülmények között. 4

5 2. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK 2.1. I. Kísérlet Első lépésként meghatároztuk a vizsgálni kívánt csillagfürtminták beltartalmi értékeit, aminosav- és zsírsav összetételét, majd a kísérlet során a csillagfürt három formájánál - nyers csillagfürt, hántolt csillagfürt és pelyhesített csillagfürt - a fehérje bendőbeli lebomlását követtük nyomon Ørskov és McDonald (1979) által kidolgozott nylon bag technikával II. Kísérlet Az I. kísérlet eredményei alapján a II. kísérletben csak a nyers csillagfürt és a pelyhesített csillagfürt szaporodási teljesítményre gyakorolt hatását vizsgáltuk. A vizsgálatba tavasszal ellett német húsmerinó anyákat vontunk be. Az állományt a tenyészidőszak megkezdése előtt két héttel (aug. 15. aug. 29.) a flushing időtartama alatt, négy, egyenként anyából álló, kb. azonos korösszetételű, kondíciójú csoportra osztottuk. Az 1. csoport jelentette a kontrollt, mely állatok nem kaptak 5

6 takarmány-kiegészítést és továbbra is legelőre alapozott volt a takarmányozásuk, a másik három csoport a legeltetés mellett rozs (2. csoport), nyers csillagfürt (3. csoport) és pelyhesített csillagfürt (4. csoport) kiegészítésben részesült (500 g /nap /állat). A kísérlet kezdetén és végén testsúlymérést és kondícióbecslést végeztünk az állatokkal. Az állatokból heti rendszerességgel vérmintákat vettünk a petefészek működés nyomon követése érdekében. A minták progeszteron tartalmának meghatározása ELISA mikroplate módszerrel történt. A vizsgált állomány szaporodásbiológiai teljesítményének meghatározás céljából kiszámoltuk az átlagos bárányszámot és az ikerellési arányt III. Kísérlet A kísérlet során a I. kísérletben legalacsonyabb bendőbeli fehérjelebontást mutató, valamint a II. kísérletben a szaporodásbiológiai eredményekre is pozitív hatást kifejtő pelyhesített csillagfürtöt tovább vizsgálva beillesztettük egy intenzíven tejelő awassi állomány flushing takarmányozásába. 6

7 A kísérletbe 108 tavasszal ellett anyajuhot vontunk be, amelyek ekkor még laktációban voltak. Állomány szinten a petefészek-működés ciklikusságát szintetikus gesztagén* és ecg kezeléssel indukáltuk /szinkronizáltuk. A gesztagén forrás eltávolítása után az állatok 500 NE ecg-t kaptak. A gesztagén forrás eltávolítását követően 48 és 60 órával friss spermás termékenyítés történt, majd a visszaivarzóknál a természetes pároztatás módszerét alkalmaztuk. A kísérlet során a vér- és tejminták gyűjtésének ütemezése az 1. ábra szerint történt. A vérmintákból RIA módszerrel meghatároztuk a fontosabb metabolitok és hormonok (NEFA, BHB, inzulin, IGF-1, T 3, T 4) koncentrációit, és a plazma karbamid (PUN) szintjét, hogy képet kaphassunk a tápláltsági állapotról. A petefészek-működés nyomon követésére a begyűjtött tejmintákból ELISA módszerrel meghatároztuk a P 4 koncentrációkat, amely lehetőséget adott az egyedi progeszteron profilok megrajzolására. *(Chrono-gest ecg inj. TM Intervet International B.V., Angers, Franciaország) 7

8 1. ábra: A III. kísérletben végzett vér- és tejminták gyűjtésének ütemezése és a vizsgált paraméterek bemutatása PUN=vérplazma karbamid szintje, NEFA=nem észterifikált zsírsav, BHB=béta-hidrodxi-vajsav, IGF- 1=inzulin-szerű növekedési faktor -I, T 4=tiroxin, T 3=trijódtironin, ecg=vemhes kanca szérum gonadotropin, Fix AI=fix idejű mesterséges termékenyítés. 8

9 3 EREDMÉNYEK 3.1 I. Kísérlet A különbözőképpen előkészített csillagfürt minták beltartalmi értékeiben, úgy, mint a nyersfehérje, nyerszsír, nyersrost, nyershamu lényeges különbség nem volt. A csillagfürtminták nyers fehérjéjének aminosav összetételének meghatározásából származó eredmények arra világítottak rá, hogy bár a rozsban egységnyi fehérjére vetítve magasabb azon aminosavak aránya (fenilalanin, triptofán, tirozin), melyek potenciálisan perkurzorai az FSH szintézisre ható neurotranszmittereknek, mint a dopamin, szerotonin, epinefrin, norepinefrin (Fernstrom és Fernstrom, 2007), mégis a magas fehérjetartalmának köszönhetően egységnyi takarmányra vetítve a csillagfürt közel négyszeres mennyiségben tartalmazza a nevezett aminosavakat. Ennek tükrében a fehérje bypass hányadának növelésével, valószínűleg nő a fent említett aminosavak közvetlen felszívódásának az esélye is a bélcsőben. A három formában előkészített csillagfürt (nyers-, hántolt-, és pelyhesített csillagfürt) bendőbeli lebonthatósága az in sacco vizsgálatok szerint összességében a pelyhesített forma esetében 61,1 %, a 9

10 nyers csillagfürt esetében 78,06 %, a hántolt csillagfürtben pedig 90,20 %-nak bizonyult. A pelyhesítés során alkalmazott hőkezelés hatására a pelyhesített forma fehérjetartalmának nőtt a bypass hányada, ezért ez a forma kedvezőbb hatással lehet a juhok szaporodásbiológiai teljesítményére II. Kísérlet A merinó állományban heti rendszerességgel gyűjtött vérminták progeszteron tartalmának meghatározásával megállapítottuk, hogy a vizsgálatba vont anyák augusztus elején aktív petefészek-működést mutattak (P 4 3,18 nmol/l). A kontroll és az eltérő flushingolásban részesült csoportok között a testsúlyban és a testkondícióban nem tapasztaltunk szignifikáns eltéréseket egyik mérési időpontban sem. A csoportokon belül viszont, a kontroll kivételével, a csillagfürt és a rozs takarmány-kiegészítésnek köszönhetően a kísérlet végére, a kísérlet kezdeti időpontjához viszonyítva, szignifikáns (P <0,05) javulás volt megfigyelhető mind a testsúlyban, mind pedig a kondícióban. 10

11 Valamennyi abrakot fogyasztó csoportban javultak a szaporasági mutatók a kontrollhoz viszonyítva, de statisztikailag értékelhető javulás csak a pelyhesített csillagfürt etetés esetén volt kimutatható III. Kísérlet A 105 értékelhető anyajuh közül, azokat, amelyek a kezelést megelőzően 4 nmol/l alatti P 4 koncentrációt mutattak acikliásnak tekintettünk (n=33). A fennmaradó 72 egyed petefészek-működését ciklusosnak ítéltük meg abban az esetben, ha csak egy tejmintában is, de emelkedett (P 4> 4 nmol/l) progeszteronszintet mértünk a gesztagén kezelést megelőzően. A kísérletbe vont állatok közül 26 termékenyült a mesterséges termékenyítésből kifolyólag, 72 későbbi időpontban, kos segítségével és csak 7 állat nem termékenyült egyik módszerrel sem. A vemhes anyajuhok közül (n=98), 48 egyed (49%), az állomány fele iker bárányokat ellett. A progeszteron profiloknak megfelelően a legtöbb acikliás és ciklikus tüsző fázist mutató anyajuh az intravaginális gesztagén forrás eltávolítását követően órás időszakban ovulált és aktív sárgatesttel rendelkezett, ami 11

12 nem befolyásolta a mesterséges termékenyítést követően a termékenyülési arányt. Az intravaginális szivacsok eltávolításakor összesen 76 állatnál figyeltünk meg aktív sárgatest működést (acikliás: 17/33 = 52%; tüsző fázisban lévő anyák: 27/29 = 93%; ciklikus sárgatest fázisban lévő anyák: 32/43 = 74%; P < 0,01). A gesztagén kezelés kezdetén bekövetkezett ovuláció, valamint a kezelés idején végbement luteolízis nem volt befolyásoló hatással a termékenyülésre a fix AI követően. A kezelés előtt már ciklikus petefészek-működést mutató állatok idősebbek voltak és magasabb kondíciópontszámmal rendelkeztek, továbbá szignifikánsan magasabb inzulin és IGF-1 szintek voltak mérhetők a vérükben, mint az acikliásokéban. A flushing elején mért különbségek az inzulin és IGF-1 szintekben a takarmány-kiegészítést követően kiegyenlítődtek a kezelés kezdetén acikliás valamint ciklikus petefészek-működést mutató anyákban. A csillagfürtös flushing hatása mindkét állatcsoportban emelkedett inzulin és IGF-1 szintekben mutatkozott meg. A vizsgálatba vont anyajuhokban kritikusnak tekinthető karbamid szint nem volt tapasztalható, tehát a pelyhesített csillagfürtöt tartalmazó abrakkeverék takarmányozása a 12

13 flushingolás előtti és szóját tartalmazó abrakkeverék takarmányozásához viszonyítva nem növelte a vér karbamid szintjét, továbbá nem volt kimutatható az élettani értéknél magasabb NEFA és BHB koncentráció sem. A tápláltságot tükröző leptin szintek korrelációban álltak a kondícióval, így az acikliás anyákban a leptin szintek is alacsonyabbak voltak, mint a ciklikus petefészekkel rendelkezőkben (P 0,001). A pajzsmirigy hormonok koncentrációi közül a T 4 szintekben nem volt különbség, de a T 3 szintek szignifikáns csökkenést mutattak a flushing végére. 13

14 4. KÖVETKEZTETÉSEK Kísérleteink eredményeiből arra a következtetésre jutottunk, hogy a csillagfürt, annak pelyhesített formája jól alkalmazható, akár extenzív, akár intenzív juhászatokban a szaporodásbiológiai eredmények javítására. A pelyhesített csillagfürttel történő flushingolás a juhászatokban végzett asszisztált reprodukció eredményességét is javítja. 14

15 5. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK 1. Juhok esetében a pelyhesített csillagfürt fehérjéjének bendőbeli lebonthatósága kisebb, mint a nyers, vagy hántolt csillagfürté. A pelyhesítés során alkalmazott hőkezelés hatására megnövekszik a csillagfürt fehérje bypass hányada így nagyobb arányban tudnak felszívódni a bélcsőből azon aminosavak (fenilalanin, triptofán, tirozin), melyek potenciálisan perkurzorai az FSH szintézisre ható neurotranszmittereknek (a dopamin, szerotonin, epinefrin, norepinefrin), ezért szaporodásbiológiai szempontból az így előkészített forma kedvezőbb. 2. Német húsmerinó állományban a termékenyítés előtt alkalmazott és 15 napig tartó pelyhesített csillagfürt etetés szignifikánsan megnövelte a bárányszaporulatot a flushingban nem részesülő kontroll csoporthoz viszonyítva, ezért szaporodásbiológiai szempontból a pelyhesített forma flushingként való alkalmazása hatékonyabb, mint a nyers csillagfürté vagy a rozsé. 15

16 3. A pelyhesített csillagfürt flushingként történő etetésével fokozható az intenzíven tejelő anyajuhok fehérjefelvétele, anélkül, hogy megnövekedne a vér karbamid szintje. 4. Awassi állományban, tenyészszezon elején, az acikliás és a ciklikus petefészek-működésű állatok IGF-1 és inzulin koncentrációjában különbségek tapasztalhatók. A csillagfürtöt tartalmazó flushing eredményeképpen az acikliás és ciklikus anyák IGF-1 és inzulin koncentrációkban mutatkozó különbségek kiegyenlítődnek, az állatok metabolikus állapotát jelző vérparaméterek egységesebb képet mutatnak, ami hozzájárul az ivarzás indukálás/szinkronizálás eredményesebb alkalmazásához. 5. A gesztagén kezelés előtt még acikliás ill. a ciklus tüszőfázisában lévő anyajuhok egy része a gesztagén kezelés első napján még ovulálhat, ez azonban nem befolyásolja a fix AI eredményességét. 16

17 6. A gesztagén forrás megvonásakor az anyajuhok petefészkében esetleg fellelhető metabolikusan aktív sárgatest nincs hatással a termékenyítés sikerességére. 7. A gesztagén- megvonással egyidejűleg alkalmazott ecg nyomán az anyajuhok egy részében a domináns tüsző luteinizálódik, amely csökkenti a reális esélyét a fix idejű AI-ból származó vemhesülésnek. 17

18 6. PUBLIKÁCIÓS TEVÉKENYSÉG A disszertáció témakörében megjelent angol nyelvű publikációk: 1. Marton A., Faigl V., Keresztes M., Kulcsar M., Nagy S., Febel H., Novotni Danko G., Magyar K., Husveth F. Solti L., Cseh S., Huszenicza Gy. (2009): Milk progesterone profiles, blood metabolites, metabolic hormones and pregnancy rates in Awassi ewes treated by gestagen+ecg at the early breeding season. Veterinarni Medicina Czech Vol. 54, IF: (Q2) A disszertáció témakörében megjelent magyar nyelvű publikációk 1. Keresztes M., Faigl V., Márton A., Ihnáth Z., Kulcsár M., Mézes M., Husvéth F., Huszenicza Gy. (2007): A védett zsírokkal történő takarmánykiegészítés hatása a kérődzők szaporodásbiológiai jellemzőire. (1. rész) Magyar Állatorvosok Lapja IF:0,06 (Q4) 18

19 2. Keresztes M., Faigl V., Márton A., Ihnáth Z., Kulcsár M., Mézes M., Husvéth F., Huszenicza Gy. (2007): A védett zsírokkal történő takarmánykiegészítés hatása a kérődzők szaporodásbiológiai jellemzőire (2. rész) Magyar Állatorvosok Lapja IF: 0,06 (Q4) 3. Márton A., Pál L., Bartos Á., Husvéth F. (2015): A fény szerepe a nőivarú állatok szaporodásában. Állattenyésztés és takarmányozás Konferencia kiadványban megjelent angol nyelvű publikációk: 1. Márton A., Faigl V., Keresztes M., Kulcsár M., Pál L.,Husvéth F., Huszenicza Gy.: Ovarian function and conception rate in protein-overfed lactating awassi ewes at the beginning of the breeding season. European Association for Animal Production th August Dublin UCD. 19

20 Konferencia kiadványban megjelent magyar nyelvű publikációk: 1. Kulcsár M., Márton A., Nagy S., Pál L., Dankó G., C. Dalevaud, Magyar K., Cseh S., Husvéth F., Y Chilliard, Huszenicza Gy.: A tenyészszezon kezdetén alkalmazott takarmányozás hatása a petefészek működésre Awassi anyajuhokban. MTA Állatorvos-tudományi Bizottsága Akadémiai Beszámoló, Budapest, Kulcsár M., Márton A., Nagy S., Pál L., Dankó G., C. Dalevaud, Magyar K., Cseh S., Husvéth F., Y Chilliard, Huszenicza Gy.: A takarmányozás hatása az Awassi anyajuhok petefészek működésére Ifjúsági Tudományos Fórum, Keszthely, Cseh S., Dankó G., Magyar K., Kulcsár M., Márton A., Husvéth F., Nagy S., C. Dalevaud, Y. Chilliard, Huszenicza Gy.: Csillagfürt alapú flushing hatásának vizsgálata intenzív tejhasznosítású awassi anyajuhok petefészekműködésére és az ovulációs rátára MTA 20

21 Állatorvos-tudományi Bizottsága Akadémiai Beszámoló Márton A., Kulcsár M., Keresztes M., Cseh S., Nagy S., Pál L., Dankó G., Magyar K., Chilliard Y., Husvéth F., Huszenicza Gy.: Intenzív tejhasznú awassi anyajuhoknál a tenyészszezon kezdetén alkalmazott takarmányozás hatása a petefészek-működésre. Konferencia: Kérődző állatfajok mai helyzete és perspektívái az Európai Unióban, Gödöllő Márton A., Kulcsár M., Nagy S., Pál L., Dankó G., C. Dalevaud, Magyar K., Cseh S., Husvéth F., Y. Chilliard, Huszenicza Gy.: A tenyészszezon kezdetén alkalmazott takarmányozás hatása a petefészek működésére Awassi anyajuhokban 12. Szaporodásbiológiai Találkozó, nov Hajdúszoboszló 6. Márton A., Faigl V., Keresztes M., Kulcsár M., Nagy S., Dankó G., Magyar K., Husvéth F., Solti L., Cseh S., Huszenicza Gy.: A petefészekműködés, kezelést megelőző jellemzőinek hatása a 21

22 szintetikus gesztagén (Chronogest) + ecg alapú ciklusindukció / szinkronizáció eredményességére tejhasznú (Awassi) juhokban. MTA Állatorvostudományi Bizottsága Akadémiai Beszámoló Jolánkai R., Szegleti Cs., Magyar L., Pál L., Márton A., Husvéth F.: Kísérleti juhok előkészítése bendőfermentációs vizsgálatokhoz. XIII. Ifjúsági Tudományos Fórum, Keszthely Márton A., Faigl V., Keresztes M., Kulcsár M., Nagy S., Husvéth F., Huszenicza Gy.: A petefészek működés kezelés előtti jellemzőinek hatása a gesztagén+ecg alapú ciklusindukció/szinkronizáció eredményességére egy tejhasznú juhállományban 14. Szaporodásbiológiai találkozó okt Keszthely. 22

23 Nemzetközi konferenciákon megjelent poszter: 1. M. Kulcsár, A. Márton, G. Dankó, C. Dalevaud, S. Cseh, Y. Chilliard, Gy. Huszenicza: Ovarian Activity in Awassi Sheep at the Beginning of Breeding Season, European Society of Domestic Animal Reproduction 3-5. Sept Murcia, Spain. 2. Marton A., L. Pál, V. Faigl, Á. M. Keresztes, M. Kulcsár, Gy. Huszenicza, F. Husvéth (2006): Rumen degradability of white lupine (Lupinus Albus) protein and its potential use in the nutrition of dairy sheep 24 th World Buiatrics Congress, Oct Nice, France. 23