Научные результаты:
По основным результатам, полученным в ходе выполненных исследований, за 2017–2020 гг. проведен обзор методик и протоколов по изучению дифференциальной экспрессии методом полнотранскриптомного секвенирования (RNASeq) генов, связанных с признаками хозяйственного значения, и разработана соответствующая технология.
Полученный перечень 34 отобранных генов, участвующих в формировании признаков продуктивности и иммунологии кур-несушек, и разработанная методика определения экспрессии генов, связанных с продуктивными признаками и показателями резистентности у кур-несушек, при помощи ПЦР-РВ позволили оценить воздействие кормовых добавок различных типов на микрофлору кишечника, продуктивностьи резистентность птицы яичного направления.
Результаты изучения развития микробиоценоза желудочно-кишечного тракта у эмбрионов яичных кур промышленных кроссов в период эмбрионального развития и в различные периоды яйцекладки, а также результаты проведения T-RFLP-анализов содержимого кишечника кур и результаты применения разработанной системы мониторинга бактерий-патогенов на различных стадиях технологического процесса выращивания кур-несушек позволяют вести направленную коррекцию микробиоценоза кур-несушек с помощью кормовых факторов для повышения продуктивности птицы яичного направления.
В ходе исследования влияния фитобиотика Интебио® и пробиотика Ликвипро® на микрофлору ЖКТ птицы проведено тестирование микробиоценозов ЖКТ цыплят и кур. Получены протоколы изучения микрофлоры содержимого кишечника птицы методами T-RFLP и NGS-секвенирования и протоколы тестирования экспрессии генов, ассоциированных с продуктивностью и иммунитетом птицы (двух генов интерлейкина, трех генов галлинацина, гена каспазы и др.) в ответ на заражение сальмонеллой.
Проведено изучение взаимосвязи между применением кормовых добавок, микрофлорой ЖКТ, продуктивностью и уровнями экспрессии генов продуктивности. Описаны эффекты использованных кормовых добавок (пребиотиков и фитобиотиков) на продуктивность кур яичного кросса и на экспрессию генов, связанных с продуктивностью и иммунитетом.
Разработаны математические модели зависимости продуктивности и экспрессии связанных с ней генов птицы от состава рациона и микробиоценоза кишечника.
По результатам разработки системы мониторинга и профилактики бактерий-патогенов за счет коррекции рационов питания кур-несушек с помощью антимикробных добавок (пробиотиков, фитобиотиков) подготовлены соответствующие методические рекомендации с описанием разработанной системы.
В 2020–2021 гг. научные исследования направлены на проведение производственного опыта по изучению влияния кормовой добавки на экспрессию генов (продуктивности и резистентности) на курах-несушках и постановку кормленческого опыта на курах-несушках промышленных кроссов, подвергнутых стрессу на фоне применения антимикробной кормовой добавки.
В процессе выполнения исследований в рамках мегагранта разработаны научные подходы и практические приемы управления микробиотой кишечника, проведены апробация разработанной технологии в условиях промышленного производства яиц и ее адаптация к условиям современных яичных птицефабрик России. При этом особое внимание уделено органическому включению разработанной технологии управления микробиотой в уже существующие технологические подходы и приемы яичного птицеводства. Особое внимание уделено синергическому взаимодействию различных кормовых добавок и их влиянии на микробиоту кишечника с целью максимизации генетического потенциала современных кроссов яичной птицы.
Внедрение результатов исследования:
За период реализации проекта разработаны и получили практическое применение:
- «Методика определения экспрессии генов, связанных с продуктивными признаками у кур-несушек» при помощи ПЦР-РВ внедрена в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы с использованием оборудования: анализатора автоматическего для проведения ПЦР-анализа в режиме реального времени LightCycler 96 Instrument, мини-гомогенизатора Minilys, центрифуги лабораторной Eppendorf 5424R, а также в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлениям подготовки «Ветеринария», «Зоотехния», «Биотехнология» (Выписка из Протокола № 10 от 14 декабря 2017 г. заседания учебно-методической комиссии).
- «Методические рекомендации по внедрению разработанной системы профилактики бактерий-патогенов путем коррекции рационов питания у кур-несушек и применения антимикробных добавок (пробиотики, фитобиотики)» внедрены в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария» (Выписка из Протокола № 11 от 24 декабря 2018 г. заседания учебно-методической комиссии; Акт о внедрении № 2 от 27 декабря 2018 г.).
- «Методические рекомендации по применению основ технологии кормления яичных кур, обеспечивающие высокий процент реализации генетического потенциала продуктивности», опубликованы и апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария», «Зоотехния» (Выписка из Протокола № 13 от 3 ноября 2019 г. заседания учебно-методической комиссии факультета зоотехнологии и агробизнеса ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина; Акт о внедрении № 2 от 5 декабря 2019 г.).
- «Практические рекомендации по применению кормовых добавок для улучшения продуктивности и стрессоустойчивости яичной птицы», опубликованы и апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария», «Зоотехния» (Выписка из Протокола № 13 от 3 ноября 2019 г. заседания учебно-методической комиссии факультета зоотехнологии и агробизнеса ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина; Акт о внедрении № 3 от 31 декабря 2019 г.; Рецензия на практические рекомендации).
- «Методические рекомендации по использованию созданных современных биотехнологии для оценки экспрессии генов, связанных с продуктивностью и устойчивостью птицы к неблагоприятным факторам», опубликованы и апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария», «Зоотехния» (Выписка из Протокола № 13 от 3 ноября 2019 г. заседания учебно-методической комиссии факультета зоотехнологии и агробизнеса ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина; Акт о внедрении № 2 от 10 декабря 2019 г.).
- «Методические рекомендации по использованию кормовой добавки, прошедшей испытания в промышленных условиях на высокопродуктивных промышленных курах-несушках», апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария», «Зоотехния» (Акт о внедрении № 1 от 25 декабря 2020 г.).
Образование и переподготовка кадров:
Руководство студентами и аспирантами, которое осуществляют ведущий ученый и сотрудники лаборатории:
В рамках выполнения этапов проекта членами научного коллектива Кочишем И.И., Смоленским В.И. осуществлялось руководство аспирантами Гребенчиковым И. Г., Колесниковой Р.Р., Шихбабаевым Э.У., Богдановой Д.Л., Супруновым Е.Д. , Зиминым Е.Е., Шарафетдиновым Г.Р.
В период выполнения проекта в 2018 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук по направлению научного исследования по теме «Использование комбикормов различного состава и их влияние на микробиоту кишечника бройлеров» член научного коллектива Никонов И.Н. (Приказ ВАК №426/нк от 7 мая 2019 г.).
Защищена выпускная квалификационная работа исполнителя мегагранта Догадаева В.А. по теме «Оценка мясных качеств сельскохозяйственной птицы» по квалификации: магистр по направлению подготовки 36.04.02 – Зоотехния, под руководством ключевого члена научного коллектива академика РАН Кочиша И.И. (Диплом магистра с отличием № 107705 0051133 от 25 июня 2019 г.; Протокол №1 от 7 июня 2019 г.).
Защищена выпускная квалификационная работа исполнителя мегагранта Берниковой К.Е. по теме «Сравнение влияния скармливания фитобиотика «Интебио» и антибиотика «Стафак 110» на экспрессию гена продуктивности Овокаликсин-32 (OCX-32) кур-несушек кросса Ломанн Белый ЛСЛ» по квалификации: бакалавр по направлению подготовки 36.04.02 – Зоотехния, под руководством члена научного коллектива доцента Мясниковой О.В.
Защищена выпускная квалификационная работа по направлению подготовки 36.06.01 – Ветеринария и зоотехния исполнителя мегагранта, аспиранта Колесниковой Р.Р. по теме «Влияние кормовых факторов и микробиоценоза кишечника на экспрессию генов, контролирующих продуктивность и жизнеспособность кур», присвоена квалификация «Исследователь. Преподаватель-исследователь»; научный руководитель: д.с.-х.н., академик РАН, исполнитель мегагранта Кочиш И.И. (№ диплома 1077050011039 от 29 июня 2020 г.).
Защищена выпускная квалификационная работа по направлению подготовки 36.06.01 – Ветеринария и зоотехния исполнителя мегагранта, аспиранта Шихбабаева Э.У. по теме «Влияние кормовых факторов и микробиоценоза кишечника на экспрессию генов, контролирующих естественную резистентность птицы», присвоена квалификация «Исследователь. Преподаватель-исследователь»; научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, исполнитель мегагранта Смоленский В.И. (№ диплома 1077050013137 от 29 июня 2020 г.).
Защищена выпускная квалификационная работа по квалификации бакалавр по направлению подготовки 36.03.02 – Зоотехния исполнителя мегагранта Куванова Т.К. по теме «Изменение микробного профиля в кишечнике кур при применении различных кормовых добавок» под руководством доцента, исполнителя мегагранта Мясниковой О.В. (Диплом бакалавра с отличием № 107705 0112844 от 2 июля 2020 г.; Протокол №19 от 19 июня 2020 г.).
Сотрудники лаборатории, принятые в аспирантуру и докторантуру по заявленному направлению научного исследования в 2020 году:
- Шарафетдинов Григорий Рустамович, дата рождения 06 февраля 1998 г., принят в аспирантуру по направлению подготовки 36.06.01 – Ветеринария и зоотехния, кафедра зоогигиены и птицеводства имени А.К. Даниловой ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина (Приказ № 637и от 31 августа 2020 г.), по теме «Использование биологически активных веществ для повышения резистентности и продуктивности сельскохозяйственной птицы», научный руководитель академик РАН, профессор, д.с.-х.н. И.И. Кочиш.
- Зимин Евгений Евгеньевич, дата рождения 20 марта 1997 г., принят в аспирантуру по направлению подготовки 36.06.01 – Ветеринария и зоотехния, кафедра зоогигиены и птицеводства имени А.К. Даниловой ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина (Приказ № 637и от 31 августа 2020 г.), по теме «Влияние биологически активных добавок из водорослей на микробиоту кишечника и экспрессию генов продуктивности и резистентности кур», научный руководитель академик РАН, профессор, д.с.-х.н. Кочиш И.И.
Чтение образовательных курсов для студентов и аспирантов российских организаций по направлению научного исследования:
В период выполнения проекта ведущим ученым Романовым М.Н. были разработаны и прочитаны образовательные курсы для студентов и аспирантов:
студентов 3 и 4 курса направления подготовки «Зоотехния» (бакалавр), в виде лекций по следующим темам:
- Геномика сельскохозяйственных птиц.
- Молекулярные маркеры и подходы для генотипирования популяций птиц.
- Структура генов в различных породах кур.
- Картирование и секвенирование геномов птиц.
- Результаты недавних исследований с использованием геномных технологий.
студентов 5 курса специальности «Ветеринария», в виде лекций по следующим темам:
- Воздействие кормовых добавок различных типов на микрофлору кишечника и продуктивность птицы.
- Молекулярные маркеры и подходы для генотипирования в птицеводстве на примере исследований в Университете Кента, Великобритания.
- Структура генов в различных породах кур и молекулярные маркеры и подходы для генотипирования в птицеводстве.
аспирантов 1 года обучения специальности 06.02.05 Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза в виде лекций:
- Экспрессия генов у сельскохозяйственной птицы. Изучение генов, отвечающих за резистентность у птиц, при использовании кормовых факторов.
- Определение микробиоценозов в кишечнике кур в онтогенезе с использованием метода T-RFLP.
- Микросателлиты и молекулярно-генетические маркеры, применяемые при изучении геномов птиц и генотипировании популяций.
Подготовка учебных пособий, сайтов и прочих образовательных материалов по тематике проекта:
Для студентов высших учебных заведений по специальности «Ветеринария» и направлениям подготовки «Зоотехния» и «Ветеринарно-санитарная экспертиза», а также аспирантов, научных сотрудников, слушателей институтов и факультетов повышения квалификации, специалистов птицеводческих предприятий подготовлены и опубликованы учебники по тематике исследования:
- «Биология и патология сельскохозяйственной птицы» / Кочиш И.И., Смоленский В.И., Щербатов В.И. Москва, Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2018;
- «Биология и патология сельскохозяйственной птицы» / Кочиш И.И., Смоленский В.И., Щербатов В.И. Изд-е 2-е, доп. Москва, Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2019;
а также монографии:
- «Кормовые и ветеринарные аспекты состояния микробиоты кишечника кур-несушек» / Кочиш И.И., Лаптев Г.Ю., Никонов И.Н., Смоленский В.И. Москва, Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2017, 182 с. – Золотая медаль конкурса «Золотая осень-2018»;
- «Молекулярные механизмы поддержания здоровья кишечника птицы: роль микробиоты» / Сурай П.Ф., Кочиш И.И. с соавторами. Москва, Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2018, 344 с.;
- «Профилактика свободнорадикальных аномалий у кур в раннем онтогенезе» / Кочиш И.И. Москва, Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2019. ISBN 978-5-604-2808-5-0;
- «Незаразные болезни и профилактика кормовых нарушений в современном птицеводстве» / Кочиш И.И., Подобед Л.И., Смоленский В.И., Никонов И.Н. Москва, Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2021. ISBN 978-5-6045650-8-7.
В международных издательствах изданы монографии по тематике исследования:
- Глава в монографии «Heat Shock Proteins in Veterinary Medicine and Sciences» / Surai P.F., Kochish I.I. (2019) / Part II Poultry Animals 5 Antioxidant Systems and Vitagenes in Poultry Biology: Heat Shock Proteins. Springer, Cham. Р. 123–177. https://doi.org/10.1007/978-3-319-73377-7.
- Глава в монографии «Recent Advances in Trace Elements» / Глава 20 «Dietary Food and Feed Supplements with Trace Elements» / Athanasios C. Pappas, Katarzyna Godlewska, and Peter F. Surai, 2018. John Wiley & Sons Ltd, 2019. P. 421–443.
Организационные и инфраструктурные преобразования:
Создана кафедральная научная лаборатория «Биология и патология сельскохозяйственной птицы» на базе ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина в 2020 году.
Сотрудничество:
ФГБНУ ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» Российской академии наук, (г. Сергиев Посад Московской обл.), Молекулярно-генетическая лаборатория ООО «Биотроф+», (г. Санкт-Петербург), Санкт-петербургский государственный университет ветеринарной медицины: совместные исследования, совместные научные мероприятия.
