Введение к работе
Актуальность, новизна, теоретическая и практическая значимость. Теоретической основой разработок конкретных практических приемов направленной регуляции обмена веществ, а следовательно, и продуктивности сельскохозяйственных животных, служит интенсивно развиваемая в мировой науке концепция функциональной взаимосвязи нервной, иммунной и эндокринной систем организма.
Открытие поразительной унифицированности регуляторних механизмов позволило ученым глубже понять целостную интегрированную картину регуляции сверхсложной системы, каковой является организм высших животных.
Одним из наиболее ярких примеров, интенсивно развиваемых в последнее время в мировой науке, признается подход воздействия на организм животных, основанный на иммунорегуляции, имму-яокоррекции обмена веществ. Выдающимся частным примером этого генерализованного принципа считается прием иммунонейтрализации, ї точнее аутоиммуноингибирования регуляторних пептидов.
Этот путь исключительно перспективен и он, вне сомнений, з самое ближайшее время воплотится в создании целой серии мз-тицинских и ветеринарных лечебных и профилактических вакцин.
Данное направление в иммунохммичэской инженерии и иммуно-)иотехнологии знаменует собой наступление новой эры биотехноло-'изации аивотноводства - эффективного кымунобиотахнологичзского сонструирования. животных с заданной программой обмена ввс^стл, і следовательно, и продуктивности. Начало атому положит угэ
-г -
создаваемая в мире серия физиологических вакцин нового типа и нового поколения.
Новизна типа данных вакцин обусловлена принципиально новым, специфическим назначением вакцин с задачей выступать в роли высокоэффективного физиологического регулятора обмена ве-ществ в организме здорового сельскохозяйственного животного. Поскольку в этом случае метаболический процесс в организме будет регулироваться антителами, вырабатываемыми самим же организмом, то и конечное назначение таких вакцин заключается в аутоиммунокоррекции обмена, веществ в организме здорового продуктивного животного с направлением его в требуемом нам, заданном нами и контролируемом нами русле.
Новизна поколения вакцин определяется главными биологически активными компонентами каждой вакцины, которые отличаясь по своей химической природе и биологической функции, в большинстве случаев будут представлять собой короткие и совершенно неиммуногенные пептиды.
Ilo единодушному мнению ученых полусинтетические и синтетические пептидные вакцины рассматриваются как вакцины XXI веке Современные достижения иммунологии, физико-химической и молекулярной биологии открывает реальные возможности успешного решения всего комплекса исключительно сложных задач, связанных с созданием подобных вакцин. В настоящее время основные практические этапы создания физиологических вакцин просматриваются весьма отчетливо. Во-первых, синтезируется имцуногенный конъю-гат интересующего нас регуляторного пептида. В соответствующем адъвванте и с подходящими иммуностимуляторйми конызгат вводится животному.
В результате сам организм начинает вырабатывать свои собственные антитела против своего же пептида, который теперь для него yse стал чужим.
/Ірнное направление следует рассматривать, как. одно из приоритетных направлений научных исследований, где результаты уже ближайших поэтапных разработок будут представлять самостоятельную научную ценность общебиологического плана и одновременно разностороннюю прикладную значимость.
Итоговая практическая задача данного направления научных исследований morjt быть сформулирована как поэтапное приближение к сознанию технологичного типа сельскохозяйственных животных. Под термином "технологичный тип животных" в данном контексте следует понимать животных:
а) высокопродуктивных;
б) дающих высококачественную продукцию;
в) эффективно конвертирующих корма в продукцию;
г) с высокой неспецифической резистентность», повышенным
потенциалом жизнеспособности и невосприимчивости ко всем ин
фекционным и неинфекционным заболеваниям;
д) устойчивых к стрессу и всем неблагоприятным воздействи
ям;
е) с выраженными или заингибированными половыми рефлексами
и воспроизводительной функцией, со спокойным темпераментом и
адекватными поведенческими реакциями в строгой зависимости от
конкретного назначения и способов эксплуатации;
s) с продленным периодом продуктивного использования. Возможность претворения в жизнь этих замыслов реально существует. Все развитые страны мира ведут интенсивный научный
- 4 -поиск в этом направлении. Іідет напряженная работа по созданию физиологических вакцин продуктивности, аппетита, стерилизации.
Все вышесказанное позволяет сформулировать идею, положенную в основу настоящей работы. Она может быть сведена к необходимости теоретического осмысления и практической разработки экологически чистого способа направленной иммунокоррекции обмена веществ с целью повышения технологичности животных посредством ингибирования их воспроизводительной функции. Иными словами, речь идет, в конечном итоге, о разработке такого способа биостерилизации животных, при котором была бы подавлена не просто фикция спврмогенеза. Задача значительно сложнее - необходимо научиться управлять стероидогенезом и поддерживать его на том оптимальном уровне, при котором, в идеальном варианте, интенсивность биосинтетических процессов не будет уступать или даже будет превосходить таковую некастрированных животных, а поведенческие реакции и половая мотивация остаются как у животных после хирургической кастрации. Если в принципе, теоретически, такая задача решаема и такой концентрационный градиент стероидов в организме может быть создан, то, руководствуясь сегодняшний знаниями, иы не видим более ионного союзника в решении этой задачи и более перспективного звена, на которое надлежит воздействовать в ожидании наибольшей потенциальной ответной реакции, чем гонадолиберин.
Гонадолиберин является пептидом, находящимся у самых истоков фазы химической регуляции и воспроизводительной функции, и поведенческих реакций у животных как мужских, так и женских особей, причем, у животных всех известных видов. Научившись управлять содержанием этого вещества в организме, исследова-
_ 5 -
тель вооружает себя инструментом для частичного и полного, обратимого и необратимого подавления воспроизводительной функции и связанных с ней поведенческих реакций животных.
В попытке реализации этой идеи и достижения описанных целей работы, экспериментальная проверка рабочей гипотезы направлена на решение следующих задач:
-
Изучение возможности двух конъюгатов модифицированного аналога гонадолиберина - сурфагона с сывороточным альбумином инициировать синтез антител, перекрестно реагирующих с натив-ным гипофизарным гонадолиберином в организме откармливаемых бычков;
-
Изучение возможности использования конъюгатов сурфагона для ингибирования биологической функции эндогенного гонадолиберина;
-
Сопоставительной изучение основных физиолого-иохими-чвских показателей, характеризующих состояние обмена веществ и морфологию ткани семенников у бычков опытных групп с бычками контрольной группы после введения двух различных конъгга-тов сурфагона;
-
Сопоставі.тельное изучение продуктивности и качества мяса у экспериментальных и контрольных животных, при введении изучаемых конъюгагов и применении использованной схемы иммунизации;
5. Изучение возможности разработки экологически чистых способов иммунобиотехнологического "конструирования" откармливаемых животных с заторможенными половыми рефлексами и повышенным потенциалом роста.
- б -
1 Положения, выносимые на защиту:
-
Конъюгаты отечественного синтетического аналога гона-долиберина сурфагона с сывороточным альбумином иммуногенны и вызывают синтез антител, способных перекрестно реагировать с эндогенным гипоталамическим гонадолиберином.
-
Взаимодействие антител с эндогенным гонадолиберином приводит к ингибированию его биологической функции в организме бычков.
-
Введенная доза различных конъигатоь и использованная схема иммунизации меняет величину и динамику ответной реакции иммунной системы с измененным специфическим антителогенезом
и способности) нейтрализовать эндогенный гонадолиберин с последующими выравенными изменениями: а) в функциональном состоянии ендокринной системы; б) в обмене веществ; в) в морфологии стероидо- и спермопродуцирувщих структур семенников; г) в по-вэдвичзских реакциях животных; д) в интенсивности прироста живой массы вивотных; е) в количестве и качестве дополнительно получанной продукции.
4. Иэучэнныэ иммуногенные конъюгаты на базе сурфагона мо
гут быть использованы для разработки высокоэффективных эколо-
гичэскн чистых способов иммуностерилизации откармливаемых на
мясо бычков.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста. Содержит 13 таблиц и 3 фотографии. Состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, объект и методы исследований, результаты эксперимента и их обсуждение, выводы. Библиография включает 2Л источник, в том числе '/9 на русском языке..