Сельскохозяйственная биология, 2018, том 53, № 4, с. 743-752.
(для цитирования)

doi: 10.15389/agrobiology.2018.4.743rus

УДК 36.2:636.082:577.17

СОДЕРЖАНИЕ ЭНДОГЕННЫХ ГОРМОНОВ У БЫКОВ-
ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ С УЧЕТОМ ВОЗРАСТА, АУТОИММУННОГО
СОСТОЯНИЯ И ПРОДУКТИВНОСТИ МАТЕРИНСКИХ ПРЕДКОВ

А.И. АБИЛОВ¹, О.С. МИТЯШОВА¹, С.В. МЫМРИН², А.А. ГУДИЛИНА²,
Е.А. ПЫЖОВА³, Н.А. КОМБАРОВА^1,4, Г.Н. ЛЕВИНА¹

Механизмы действия так называемых женских половых гормонов в мужском организме во многом до сих пор неясны. Для понимания их физиологической и патофизиологической функции необходимо изучение динамики сывороточных андрогенов, гестагенов и эстрогенов. Нами впервые проведен масштабный анализ содержания эндогенных гормонов (эстрадиол, тестостерон) и их предшественника холестерина у быков-производителей в зависимости от возраста, происхождения (Дания, Нидерланды, Россия, США, Франция, Германия), продуктивности материнских предков и состояния аутоантител к собственным сперматозоидам. В результате установлены взаимосвязи между гормональным фоном животных и сравниваемыми параметрами и отмечено, что синтез половых стероидных гормонов обеспечивался даже при низком содержании холестерина в крови. Исследование выполняли на базе ОАО «Уралплемцентр» в экологических условиях Свердловской области (регион с доминированием черной и цветной металлургии, рудообогатительных предприятий) в 2016-2017 годах на 56 быках-производителях в возрасте от 2 до 9 лет (49 гол. голштинской породы черно-пестрой масти, 7 гол. черно-пестрой породы). Концентрацию эндогенных гормонов в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа с помощью лабораторных реагентов (ЗАО «Иммунотех», Россия): для тестостерона — Иммуна-ФА-ТС, для эстрадиола — Иммуна-ФА-эстрадиол. Содержание холестерина оценивали на автоматическом анализаторе Chem Well 2902 («Awareness Technology, Inc.», США). Полученные результаты сравнивали с учетом происхождения (страна) и возраста производителей (24-91 мес), во всех группах подсчитывали соотношение тестостерона к эстрадиолу. Также был проведен ретроспективный анализ продуктивности женских предков: матерей быков (М), матерей матерей (ММ) и матерей отцов (МО). Титры аутоантител выявляли в реакции иммобилизации сперматозоидов в аутосыворотке крови быков-производителей в присутствии комплемента из сыворотки крови морских свинок. Максимальная концентрация тестостерона (30,7 нмоль/л) выявлена у быков-производителей датской селекции, минимальная— в группах голландской и французской селекции (соответственно 13,4 и 10,7 нмоль/л). Количество тестостерона возрастало до 5-летнего возраста (26,9 нмоль/л против 9,6 нмоль/л в группе до 2 лет). Концентрация тестостерона была обратно пропорциональна количеству эстрадиола. Соотношение тестостерона и эстрадиола менялось статистически достоверно (Р < 0,001). При гиперэстрагенизации отмечали самую низкую концентрацию тестостерона — 15,4 нмоль/л, в группе с низким содержанием эстрогенов этот показатель составил 25,1 нмоль/л. Соотношение тестостерон:эстрадиол с возрастом увеличивалось на статистически достоверную величину, в 28 мес оно составляло 0,4, в 50 мес — возросло до 19,3 (Р < 0,01). Достоверной связи между концентрацией эндогенных гормонов у сыновей и продуктивностью материнских предков не обнаружено. Отмечено некоторое влияние продуктивности матери отца в диапазоне 12000-16000 кг на гормональный фон внука. Показано, что с повышением титра спермальных аутоантител количество тестостерона в сыворотке крови снижалось на 37,9 %, эстрадиола — на 4,6 %. Содержание холестерина выросло на 13,7 %. Изменения укладывались в пределы нормативного диапазона. Таким образом, концентрация эндогенных гормонов (тестостерона и эстрогена) зависит от возраста и происхождения производителей. Тест на наличие антител к сперматозоидам в аутосыворотке крови при андрологической диспансеризации — важный диагностический метод, характеризующий гормонально-иммунологическое состояние производителей.

Ключевые слова: быки-производители, тестостерон, эстрадиол, холестерин, аутоантитела к сперматозоидам.

Полный текст

ENDOGENOUS HORMONE LEVEL IN BULL SIRES IN RELATION
TO AGE, AUTOIMMUNE STATUS, AND PRODUCTION
PERFORMANCE OF MATERNAL ANCESTORS

A.I. Abilov¹, O.S. Mityashova¹, S.V. Mymrin², A.A. Gudilina²,
E.A. Pyzhova³, N.A. Kombarova^{1, 4}, G.N. Levina¹

The role of sex steroid hormones, their physiological functions in the bull sires, and mechanism of action are not still completely elucidated. This paper is the first report of a large-scale survey that we carried out among bull sires under the ecological conditions of Ural region to estimate production of endogenous hormones estradiol and testosterone, and their precursor cholesterol, as depending on the bull age, origin (Denmark, Netherlands, Russia, the USA, France, and Germany), the milk performance of their maternal ancestors, and the titers of anti-sperm antibodies. The relationship between the endogenous hormones and the studied parameters is ascertained, and it is found that the synthesis of steroid sex hormones is sustainable even at low level of blood cholesterol. Our objective was to assay concentration of blood hormones and the titers of anti-sperm antibodies in 56 bull sires including 49 Black-and-White Holsteins and 7 Black-and-White animals of different origin aged from 24 to 91 months which are exploited in the Ural Regional Information and Breeding Center (UralPlemCenter, Sverdlovsk Province, 2016-2017). The blood serum hormones were measured by ELISA with testosterone Immuna-FA-TC and Immuna-FA-Estradiol kits (Immunotech, Russia). The ratios of testosterone to estradiol were calculated. The cholesterol level was assayed with a ChemWell 2902 automated analyzer (Awareness Technology, Inc., USA). The autoantibody titers were detected in the sperm immobilization test with blood auto serum of the bull sires and guinea pig serum complement. The obtained results were processed depending on the country of origin, the bull age, and the retrospective data on milk productivity of the bulls’ mothers (M), the mothers’ mothers (MM), and the fathers’ mothers (FM). The highest (30.7 nmol/l) and the lowest (13.4 nmol/l and 10.7 nmol/l) concentrations of testosterone had the Danish, Holland and French bull sires, respectively. It is found that the testosterone level was rising to five-year age and eventually reached 26.9 nmol/l vs. 9.6 nmol/l in two-year old animals. The blood concentrations of testosterone and estradiol inversely correlated. The testosterone to estradiol ratio significantly varied (P < 0.001). The lowest testosterone concentration (15.4 nmol/l) was in hyperestrogenization, and the indicator value reached 25.1 nmol/l in the animals with low estrogens. The testosterone to estradiol ratio (T/E) increased with the age, from 0.4 at 28 months of age up to 19.3 at 50 months, by a statistically significant value (P < 0.001). No significant relationship was revealed between the endogenous hormone concentrations in the bulls and the milk performance of their maternal ancestors, except some effect of the father’s mothers with milk yield of 12000 to 16000 kg. An increase in the sperm autoantibody titer was accompanied by the decreases in the serum testosterone and estradiol levels by 37.9 % and 4.6 %, respectively. The cholesterol level increased by 13.7 %. Changes between the groups were within the normative range. Therefore, the concentration of the endogenous hormones (testosterone and estradiol) depends on the sire age and origin. The test for anti-sperm antibodies during clinical andrological examination is diagnostically important to indirectly characterize the hormonal status of sires.

Keywords: bull sires, testosterone, estradiol, cholesterol, anti-sperm antibodies.