По мнению Lawrence P. и его [15] коллег, отбор эффективных животных может привести к генетическим изменениям в росте, снижению потребления корма, толщине подкожного жира, задержке половой зрелости, а также к получению постного мяса и снижению выносливости животных.
Fitzsimons С. с соавторами [9] пришли к выводу, что дальнейшее исследование эндокринных функций, экспрессии генов и белков в таких тканях, как гипоталамус, может улучшить наше понимание различий в эффективности корма.
Физиологические детерминанты эффективности кормов или предполагаемые биомаркеры могут быть использованы в качестве экономически эффективного и быстрого инструмента для генетического отбора или принятия управленческих решений. Включение этих признаков или их предполагаемых биомаркеров в индекс отбора позволит избежать этих потенциальных негативных последствий, чтобы привести к желаемому повышению эффективности и другим важным экономическим характеристикам.
При оценке потенциальной экономической выгоды от отбора для RFI основное внимание следует уделять всем фазам производственного цикла, а не только фазе выращивания животных.
Большая часть исследований, касающихся RFI, была проведена с использованием готовых кормов, поскольку их легче доставлять и фиксировать RFI. Потребление корма на пастбище, по понятным причинам, измерить сложнее. Большинство производителей недооценивают истинную значимость пастбищ, несмотря на то что подавляющее большинство систем мясного скотоводства во всем мире в значительной степени основано именно на выпасе скота на пастбищах, ведь очевидно, что при пастбищном содержании состав травостоя весьма разнообразен. В большинстве исследований RFI оценивался на животных заключительной стадии выращивания, использующих энергонасыщенные рационы кормления. Отсутствует точное индивидуальное измерение потребления животных корма на пастбищах. Необходимо разработать методы для такого измерения [18].
Для идентификации животных по RFI необходимы внушительные затраты, поскольку помимо основных затрат требуется длительный период, необходимый для того, чтобы инвестиции в технологию повышения эффективности кормления принесли экономическую выгоду. Оценку рентабельности Arthur J.P.F. и его коллеги (2008) проводили исходя из того, что бык, генетически превосходящий по RFI, принесет дохода на 153 австралийских доллара больше по сравнению со стандартным быком, который не тестирован по RFI.
В своем обзоре Berry D.P. и Crowley J.J. [2] указали, что требуется дополнительная информация о таких факторах, как взаимодействие генотипа и окружающей среды, поэтому в настоящее время внимание нацелено на решение проблемы аддитивного генетического повышения эффективности содержания мясного скота и изучение особенностей пород.
Основным ингибитором принятия RFI в качестве основного селекционногенетического показателя оценки скота остается стоимость и техническая сложность измерения этого признака. На практике сложно осуществлять оценку потребления корма ввиду высокой стоимости измерений, поэтому необходима разработка более дешевые прямых или косвенных показателей потребления и эффективности корма. Это делает RFI главным кандидатом на маркерный отбор, поскольку признак умеренно наследуем и ДНК или другие прогностические маркеры могут быть использованы в схемах отбора [14]. Хотя в нескольких исследованиях было описано множество маркеров, ни один основной ген, влияющий на RFI, не был обнаружен. Однако комбинация генетических маркеров при совместном исследовании может объяснить значительную часть генетической изменчивости. До полного принятия маркеров для генетической оценки и осуществления маркерного отбора остаются два основных препятствия. Во-первых, генетическое взаимодействие генов, влияющих на RFI, с другими признаками пока еще не до конца изучено. Во - вторых, количество животных с высокими качественными оценками RFI остается небольшим. Однако нынешние события свидетельствуют о том, что эти проблемы вскоре будут преодолены.
В программах селекционного улучшения крупного рогатого скота целесообразно использовать систему оценки животных с учетом генетических маркеров, коррелирующих с показателями продуктивности оцениваемых животных. Понимание взаимосвязи RFI с профилями экспрессии генов крупного рогатого скота потенциально может привести к выявлению механизмов, лежащих в основе этого признака, которые в последующем будут использованы при конструировании биомаркеров для идентификации наиболее эффективных животных [3].
Исследования по поиску генных маркеров RFI у мясного скота активизировались в последние пять лет. Исследовательский центр в Австралии, университеты Канады занимаются поиском геномных маркеров и установлением взаимосвязей между потреблением корма и генотипом животных. Признается сложность физиологических механизмов, лежащих в основе вариации RFI, необходимость набора генных маркеров.
В настоящее время разработаны различные методы для улучшения кормовой эффективности мясного скота: например, американская ассоциация «Angus» для создания генетического прогноза использует различные молекулярные и фенотипические данные, публикует сведения, так называемый EPD RADG, описывающий различия в ожидаемом приросте живой массы животных после отъема при определенном уровне потребления корма. Ряд других организаций, занимающиеся такими породами, как симментальская, гелбви, герефорд и лимузен, имеют специальные программы разведения, используемые в работе, в которые включают данные индивидуальных записей о потреблении корма животными и соответствующая эффективности их приростов. Крупный проект интегрированных исследований и распространения знаний финансируется Министерством сельского хозяйства США. Он ориентирован на генетическое улучшение кормовой эффективности мясного скота. Американская ассоциация «Ангус» и Американская ассоциация «Красный Ангус» используют индексы отбора, которые описывают различия в потребностях в энергии.
Выводы
В настоящее время на международном уровне продолжаются испытания и сбор данных по результатам совместных исследовательских проектов, посвященных эффективности использования кормов и остаточному потреблению кормов.
Уже сейчас породные ассоциации включают данный показатель в характеристики быков, размещенных в каталогах для продажи.
Введение производителей с известным значением RFI является важным шагом в направлении повышения эффективности кормления скота. В результате постоянного совершенствования технологий оценка эффективности кормления со временем будет улучшаться, поэтому улучшится и способность обнаруживать эффективных животных, превосходящих по этому признаку.
С целью снижения затрат и повышения точности идентификации животных с продуктивными генетическими характеристиками необходимо разработать единые правила (руководство, указания), которые будут включать принципы и методы сбора данных, технику измерения RFI с одновременным включением EPD и других параметров отбора, в том числе молекулярно-генетических маркеров.
Библиографический список
1. Association of residual feed intake with growth and slaughtering performance, blood metabolism, and body composition in growing lambs / X. Zhang, W. Wang, F. Mo, Y. La, Ch. Li, F. Li // Biology, Medicine. 2017. No 7 (1). 12681.
2. Berry D.P., Crowley J.J. Symposium on cell biology: genetics of feed efficiency in dairy and beef cattle // Journal of Animal Science. 2013. №91. P.1594-1613.
3. Connor E.E. Invited Review: Improving Feeding Efficiency in Dairy Production: Challenges and Opportunities // Journal Animal. 2015. №9. P. 395-408.
4. Cruzen S.M. Characterization of the skeletal muscle calpain/calpastatin system in growth models in swine and cattle. Graduate Theses and Dissertations // Journal Animal Science. 2013. P. 187.
5. Dzhulamanov K.M., Gerasimov N.P. Evaluation of the effectiveness of the use of feed by young Hereford breeds of different ecological and genetic groups // Animal husbandry and feed production. 2020. №1. P. 134-140.
6. Fiems L.O. Double Muscling in Cattle: Genes, Husbandry, Carcasses and Meat//US National Library of Medicin // Journal Animal. 2012. №2 (3). P. 472-506.
7. Growth performance, rumen fermentation, bacteria composition, and gene expressions involved in intracellular pH regulation of rumen epithelium in finishing Hu lambs differing in residual feed intake phenotype / Y.S. Liang [et al.] // Journal Anim Sci. 2017. №95 (4). P.1727-1738.
8. Kenny D.A., Fitzsimons C., Waters S.M. Invited review: Improving feed efficiency of beef cattle - the current state of the art and future challenges // Journal Animal. 2018. №12. P.1815-1826.
9. Molecular physiology of feed efficiency in beef cattle / C. Fitzsimons [et al.] // Book Biology of Domestic Animals. 2017. P. 120-163.
10. Phenotypic and genetic relationships of feed efficiency with growth performance ultrasound, and carcass merit traits in Angus and Charolais steers / F. Mao, L. Chen, M. Vinsky, E. Okine, Z. Wang, J. Basarab, D. H. Crews, C. Li // Journal of Animal Science. 2013. №91. P. 2067-2076.
11. Reducing GHG emissions through genetic improvement in feed efficiency: impact on economically important traits and intestinal methane production / J. A. Basarab [et al.] // Animal. 2013. №7. P. 303-315.
12. Relationship between the rumen microbiome and residual feed intake-efficiency of Brahman bulls stocked on bermudagrass pastures / J. C. McCann [et al.] // PLoS One. 2014. №9 (3). 91864.
13. Residual feed intake in beef cattle and its association with carcass traits, ruminal solid- fraction bacteria, and epithelium gene expression / A.A. Elolimy, M.K. Abdelmegeid, J. C. McCann. / Animal Sci Biotechnol. 2018. №67. P. 9.
14. Review: divergent selection for residual feed intake in the growing pig / H. Gilbert, Y. Billon, L. Brossard [et al.] // Journal Animal. 2017. P. 1427-1439.
15. Review: Biological determinants of between-animal variation in feed efficiency of growing beef cattle / P. Lawrence, D.A. Kenny, B. Earley, D.H. Crews // Journal Animal. 2018. V. 12. P. 321-335.
16. Savietto D., Berry D.P., Friggens N.C. Towards an improved estimation of the biological components of residual feed intake in growing cattle // Journal of Animal Science. 2014. №92. P. 467-476.
17. Selionova M.I., Plakhtyukova V.R. Polymorphism of the CAPN1 and GH genes and its relation-ship with the productivity of cattle of the Kazakh white-headed breed // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. No 132 (2). 2020 P. 10132.
18. Specific microbiome-dependent mechanisms underlie the energy harvest efficiency of ruminants / S.K. Shabat [et al.] // Journal of Microbial Ecology. 2016. №10. P. 2958-2972.
19. Transcriptome profiling of the rumen epithelium of beef cattle differing in residual feed intake / R.S. Kong [et al.] // BMC Genomics. 2016. №17. P. 592.
20. Yan L., Zhang B., Shen Z. Dietary modulation of the expression of genes involved in short-chain fatty acid absorption in the rumen epithelium is related to short-chain fatty acid concentration and pH in the rumen of goats // Journal Dairy Sci. 2014. №97 (9). P. 68-75.