Доклад - bnb.bg · Доклад за прегледа на качеството на активите и стрес теста на българската банкова
Стрес осетливост кај свињите дипл. инж. Даниел...
-
Upload
danieltrajkovski -
Category
Documents
-
view
181 -
download
15
description
Transcript of Стрес осетливост кај свињите дипл. инж. Даниел...
УНИВЕРЗИТЕТ “Св. КИРИЛ И МЕТОДИЈ” ВО СКОПЈЕ
ФАКУЛТЕТ ЗА ЗЕМЈОДЕЛСКИ НАУКИ И ХРАНА-СКОПЈЕ
ИНСТИТУТ ЗА АНИМАЛНА БИОТЕХНОЛОГИЈА
дипл. инж. Даниел Трајковски
СТРЕС ОСТЕЛИВОСТ КАЈ СВИЊИТЕ
СКОПЈЕ, МАРТ 2013
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 2
СОДРЖИНА:
1. Вовед 4
2. Историјат на истражување на стрес осетливоста кај свињите 5
3. Молекуларно-генетски основи на стрес осетливоста кај свињите 8
4. Биохемиско-физиолошки основи на стрес осетливоста кај свињите 14
5. Стресогени фактори 22
6. Последици од стрес осетливоста кај свињите 23
7. Селекциски аспекти на стрес осетливоста во свињарството 26
8. Техники за детекција на стрес осетливоста кај свињите 30
9. Преглед на примери за производни и репродуктивни својства 36
10. Преглед на примери за дистрибуција на генотипови за стрес осетливост 42
11. Дискусија 51
12. Литература 54
13. Прилози 58
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 3
1. ВОВЕД
Република Македонија располага со потребните услови за интензивирање, инвестирање и
модернизација на свињарското производство за добивање на финален производ кој би бил
конкурентен, освен на домашниот и локалниот пазар, и на западно европскиот пазар, кои е
најголем потрошувач на свинското месо ве светот. Освен цената и квалитетот на еден
производ ја игра главната улога во неговата конкурентност. Како главен одговор за
посакуваното интензивирање на свињарството и добивање на еден конкурентен производ
е решавање на производните проблемите кој влијаат не само на самата ефикасност на
производството туку и на квалитетот на финалниот производ. Познавачите на
свињарското производство ќе набројат многу такви проблеми, но во овој случај ќе ја
истакнеме потребата на елиминација на гени и генотипови кој делуваат негативно врз
свињарското производство и врз квалитетот на финалниот производ. Таков пример се
носителите (Nn) и хомозиготните (nn) индивидуи на т.н. халотан ген, кои предизвикува
стрес осетливост кај свињите.
Стрес осетливоста преставува специфична физиолошка состојба настаната под дејство на
стресогени фактори. Заради повеќето симптоми кои се манифестираат во текот на стресот,
тој се квалификува како синдром (Vapa, 1999). Но, како што напомнавме, стресот има
своја генетска основа т.е. за да се манифестира стресот кај едно животно тоа треба да е и
генетски предиспонирано кон стрес. Заради тоа стресот се третира како наследна болест
која се јавува кај многу цицачи (mammalia), вклучувајки го и човекот. Како што
наведовме, главна причина за појава на стрес синдромот е мутација во халотан генот или
RYR-1 (Ryanodine Receptor Gene-рианоид рецептор ген), кој е одговорен за синтеза на
протеин кој игра важна улога во транспортот на јоните на калциумот (Ca++) во
саркоплазматскиот ретикулум на мускулните клетки, при што под влијание на разни
стресогени фактори кај хомозиготните животни се нарушува метаболизмот на калциум
што резултираат со разни промени кои може да завршат и со смрт. Името халотан ген е
добиено заради осетливоста на носителите на оваа мутација кон анестетикот халотан
(2бром-2хлор-1,1-трифлуоретан), (Schonbaum, 1991).
Стрес синдромот се манифестира со неконтролирано грчење на скелетната мускулатура,
хипертермија, тахипноја и цијаноза. Појава на акутен стрес, зголемена активноста на
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 4
сетилата и мускулна некроза. Во мускулите се насобира млечната киселина и доаѓа до
промена на мускулниот метаболизам од аеробен во анаеробен. Кожата поцрвенува, се
зголемува температурата до 42°C. Свињите често завршуваат летално, особено при
транспорт (Gerald A. Gronert, Isaac N. Pessah, Sheila M. Muldoon, Timothy J. Tautz, 1986).
Од производен аспект, стрес синдромот кај свињите е негативна мутација односно има
негативно влијание врз квалитетот на свинското месо. По колењето месото кај стрес
осетливите животни станува бледо, меко и воденикасто (pale, soft and exudative - PSE), при
што нагло паѓа pH вредноста како резултат на акумулација на млечната киселина во
мускулите. Ваквото месо не е погодно за преработка и има помала нутритивна вредност
(Поповски, 2002).
2. ИСТОРИЈАТ НА ИСТРАЖУВАЊЕ НА СТРЕС ОСЕТЛИВОСТА КАЈ
СВИЊИТЕ
Се смета дека мутацијата на стрес синдромот кај свињите настанала само кај едно
животно кое било пуштено во репродукција (Fujii, J., O. Kinya, F. Zorzato, S. DeLeon, V. K.
Khanna, J. E. Weiler, P. J. O’Brien, and D.H. MacLennan. 1991). O’Brien исто така сугерира
дека мутацијата за прв пат се појавила во Германија, бидејќи во 1914 за прв пат било
опишано месо кое било непогодно за преработувачката индустрија за производство на
колбаси т.е. било опишано БМВ месо. Исто така имало сомневање дека новиот формиран
рецесивен ген играл главна улога за создавање на расата Пиетрен во Белгија и расата
Полска-Кина (Poland China breed) во САД (O’Brien, 1995)
Првите опсервации кои се однесувале на стрес синдромот кај свињите датираат од XIX
век. Било забележано чудно однесување на некој свињи во стресогени услови, при што,
базирано на тогашните сознанија од областа на генетиката се претпоставувало дека се
работело за наследна состојба. Исто така е забележано дека одредени раси на свињи се
осетливи на некој неповолни фактори кои се појавуваат во текот на производството и овие
раси на свињи биле категоризирани како стрес осетливи. Подоцна е воспоставен и поимот
стрес синдром кај свињите (porcine stress syndrome-PCC). Било утврдено дека месото со
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 5
полош квалитет, т.е. бледо, меко и воденикавото месо (БМВ) е иманентно за стрес
осетливите животни (Поповски, 2002).
Во 60-те и 70-те години на XX век, стрес синдромот бил еден од најголемите проблеми во
свињарството. Во ова време утврдувањето на стрес синдромот кај свињите било само со
набљудување се до 1974 година кога за прв пат бил воведен тест за откривање на стрес
осетливите животни со инхалација на анестетикот халотан (Eikelenboom, Makema, 1974).
Било утврдено дека животните кои покажале позитивна реакција на халотанот имале
послаб квалитет на месото, подобри кланични карактеристики, побрз прираст и поголем
процент на укинување во текот на одгледувањето и особено транспортот (Eikelenboom,
1979).
Во 1976 година, Rasmunsen и сор. откриле дека H системот на крвните групи и
фосфохексозоизомеразата (PHI) може да се користи како генетски маркери во
детерминацијата на стрес синдромот кај свињите.
Потоа во 1977 година, Lampo ја открил корелацијата меѓу стрес синдромот и некој
биохемиски параметри кај свињите т.е. било констатирана врска помеѓу ензимите
креатинфосфокиназа (CPK) и лактатдехидрогенезата (LDH) и стрес осетливоста.
Webb и сор. во 1985 утврдиле дека кај стрес синдромот кај свињите се работи за
моногенетски дефект, а генот кој е одговорен е лоциран во автозомните хромозоми. Исто
така било утврдено дека стрес синдромот се манифестира само во хомозиготна форма и
дека се наследува автозомно рецесивно. Во овој период било направено обиди за т.н.
контролирана селекција односно вкрстување на стрес осетливите свињи со стрес
отпорните бидејќи се сметало дека со ваквиот пристап ќе се задржат делумно позитивните
својства на стрес синдромот односно делумна дистрибуција на генот во популацијата
(Webb, 1981).
Baulain и сор. во 1987 година констатирале дека стрес резистентните животни имаат
подобри репродуктивни својства кој се манифестираат преку бројот на мртвородени, живи
и успешно одгледани прасиња.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 6
Во последната деценија на XX биле утврдени молекуларните методи од страна на Fuji и
сор. во 1991, и биохемиските основи на стрес синдромот од MacLennan во 1992 година.
При тоа било утврдено дека причината за појава на стрес синдромот кај свињите е
мутација во рианодин рецепторот – 1 генот чија што нуклеотидна секвенца е комплетно
утврдена, како и неговиот протеински производ. Овие откритија создадоа услови за
примена на молекуларните методи во детекцијата на стрес синдромот. Тие сознанија
овозможија примена на некои биохемиски параметри во индиректната детекција на стрес
синдромот кај свињите. Овие откритија создале услови за примена на молекуларните
методи во детекцијата на стрес синдромот кај свињите.
Во просторите на поранешна Југославија, стрес синдромот кај свињите го привлекува
вниманието во последните 20 години. Jovanovic во 1985 започнал со истражување на на
некој генетски маркери во стрес синдромот. Во 1989, Markovic и Gajic укажуваат на
релацијата нa стрес синдромот со некој репродуктивни и клинички својства кај некој раси
на свињи. Во 1992 година, Stankovic започнува со примена на халотан тестот во
детекцијата на стрес синдромот кај свињите. Тој, истата година ја објавил момографијата
“Genetika stres sindroma svinja”, додека во 1995 ја објавил и момографијата “Yu populacija
svinja I halotan gen”. Во 2002 година, во Македонија, З. Поповски врши истражување на
тема “Молекуларни основи на стрес синдромот кај свињите во Република Македонија”.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 7
3. МОЛЕКУЛАРНО-ГЕНЕТСКИ ОСНОВИ НА СТРЕС ОСЕТЛИВОСТА КАЈ
СВИЊИТЕ
Стрес синдромот кај свињите (PCC) е наследна состојба предизвикана од мутација во
RYR-1 генот кај се наследува автозомно рецесивно. Генот RYR-1 е лоциран на шестиот
хромозом, во генскиот локус 6p11-q21.
Немутираниот алел се означува како N, а мутираниот се означува со n (Fiji и сор. 1991).
Можат да постојат три генотипови за стрес синдром кај свињите:
- NN - нормален или стрес отпорно животно (normal);
- Nn - хетерозигот или носител на мутација (carrier);
- nn – хомозигот или стрес осетливо животно (mutant);
Молекуларната карактеризација на RYR-1 генот е и направена кај единка од расата
јоркшир, за кој се смета дека не е многу оптеретена со стрес синдромот. RYR-1 генот се
состои од стотина егзони, а неговата секвенца е долга околу 240 kB. Комплементарната
DNA (complementary DNA - cDNA) од овој ген добиена со реверзна транскрипција на
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 8
информационата RNA (messenger RNA - mRNA) содржи 15378 bp и кодира протеин со
5126 аминокиселини. Во cDNA бројот на одделните нуклеотиди изнесува:
- 3199 аденин (A)
- 4637 цитозин (C)
- 4761 гванин (G)
- 2781 тимин (Т)
Молекуларната маса на RYR-1 изнесува 565 kD. Четири молекули од овој протеин
создаваат хомотетрамер кој учествува во создавање на каналчиња низ кој се одвива
транспортот на Ca++ од и во мускулните клетки.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 9
Протеинот кој е изолиран и идентификуван има голем афинитет кон растителниот
алкалоид рианодин (ryanodine), по што генот го добил своето име. Овој протеин се состои
од два дела и тоа цитоплазматски и трансмембрански. Овој протеин се состои од два дела
и тоа цитоплазматски и трансмембрански. Трансмембранскиот дел од полипептидниот
синџир се наоѓа во последната петтина од карбокси терминалниот крај.
Трансмембранските секвенци од секој теломер се испреплетуваат меѓу себе и го создаваат
т.н. Ca++ realize channel (Ca++RC). Цитоплазмитските делови од секоја субединица на
овој хомотетрамер создаваат 4 посебни каналчиња кој го сочинуваат трансмембранските
секвенци (MacLennan, 1992).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 10
Стрес синдромот кај свињите главно се јавува како резултат на точкаста мутација во RYR-
1 генот при што на 1873-от нуклеоид, цитозинот (C) е заменет со тимин (T). Таа мутација
резултира со супституција на аминокиселината аргинин со цистин во 615-то место на
полипептидниот синџи, при што предизвикува промена во цитоплазматскиот дел на RYR-
1 генот, кој учествува во создавање на заеднички канал со другите молекули од
хомотетрамерот. (Fuji, 1991). Оваа мутација оневозможува затварање на каналчињата, кој
служат за проток на калциумот во и од клетката, при што тој едноставно само истекува од
клетките, заради што се јавува целуларен дефицит на калциум. Дефицитот на калциум во
клетките е главната причина за појавата на стрес синдромот кај свињите (MacLennan,
1992). Ваквата состојба повлекува и редици на биохемиски реакции кои се манифестираат
кај стрес осетливите животни. Протеинот кој е кодиран од RYR-1 генот е анализиран со
триптична дигестија при што е утврдено дека кај хомозиготните стрес осетливи животни
се јавува еден фрагмент од 99kD, додека кај нормалните животни се јавува фрагмент од
86kD (Knudson и сор., 1990, Mickelson и сор., 1992). Во овој ген досега не се откриени
делеции или стоп кодони, но се откриени 17 полиморфизми. За овие полиморфизми е
карактеристично што немаат фенотипска експресија на стрес синдромот кај свињите (Fuji,
1991).
Нуклеотид Нормален Полиморфизам Нуклеотид Нормален Полиморфизам
276 C A 9063 T A
1878 G C 9456 G A
3942 T C 9471 C A
4332 A G 9822 G A
4365 C T 11121 C T
6738 A G 12171 T C
7563 T C 13878 T C
7809 C T G A
8811 G A
Полиморфизми во RYR-1 генот кај свињите
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 11
За сите овие полиморфизми е карактеристично што тие не резултираат со никаква
супституција на една аминокиселина со друга, што во крајна линија значи дека тие
полиморфизми немаат фенотипска експресија на стрес синдромот (Поповски, 2002).
Покрај RYR-1 генот во свинскиот геном е откриен и RYR-2 ген, кој учествува во
транспортот на калциум во срцевата мускулатура, но не е откриена мутација или друга
генетска промена која би предизвикала слични промени како кај стрес синдромот на
скелетната мускулатура Тој е лоциран на четиринаесеттиот хромозом, во локусот 14q22-
q23 и досега не е откриена мутација или друга генетска промена која би предизвикала
појава на симптоми слични на тие кои се манифестираат при стрес синдромот (Поповски,
2002).
Во 1994 година откриен е и RYR-3 кој е одговорен за регулација на нивото на калциум во
мозокот и се јавува во три изоформи. (Ledbetter и сор., 1994).
Треба да се напомене дека најголем дел од квантитативните својства на свињите се
полигено детермирани. Неколку гени, кои се наоѓаат на шестиот хромозом,
партиципираат во одредување на многу значајни квантитативни својства. Генот за H
типизација на крвните групи кај свињите се јавува во два алели Ha и Hb. Алелот Ha е
поврзан со послаба плодност кај маториците, пократок труп и побледо месо. Овој алел е
често во асоцијација со мутираниот RYR-1 алел на генот одговорен за појава на стрес
синдромот кај свињите (Imlah, 1985). Во истиот хромозомски регион се наоѓа и генот
одговорен за синтеза на фосфохексозоизометразата (PHI). Во случајот на овој ген, алелот
PHI-b е асоцијација со мутираниот RYR-1 алел. Трет ген кој се наоѓа во овој регион, а кој
исто така учествува во детермирањето на квантитативните својства, е генот одговорен за
синтеза на фосфоглуконат дехидрогенеза (PGD). Четвртиот ген е генот за посталбумин 2,
додека петтиот за ABO идентификација на крвните групи кај свињите. Овие факти се
засноваат на извршена linkage анализа, а врз основата на нив е заклучено дека како
најпогоден маркер во делумно откривање на стрес осетливи животни има PHI локусот
(Schulman, 1985).
Исто така треба да се напомне дека во хуманиот геном се наоѓа аналоген ген на RYR-1
генот од свинскиот геном кој е лоциран на деветнаесеттиот хромозом поточно во локусот
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 12
19q12.1. cDNA на овој ген од хуманиот геном содржи 15360 nt. односно кодира синтеза на
протеин кој содржи 5120 аминокиселини.
Разликата на мутацијата во генот RYR-1 кај човекот и кај свињите е во тоа што замената
со C so Т во 1840 место резултира со супституција на аргининот со цистин во 614
аминокиселина од полипептидниот синџир, при што оваа мутација предизвикува
клиничка манифестација слична со стрес синдромот кај свињите, особено при апликација
на анестетик при операциони зафати (Quane и сор., 1997).
Освен главната мутација на RYR-1 генот кај човекот се откриени и други поретки
мутации кои предизвикуваат нарушување на транспортот на C++ во мускулните клетки
што во крајна линија резултира со појава на неконтролирано грчење на мускулите,
цијаноза забрзано дишење и т.н. Пример за такви мутации се:
- во 6487-то место замена на C во T што резултира со замена на аргинин во цистин
во 2163 аминокиселина од полипептидниот ланец.
- Во 6488-то место од cDNA замена на G во A што резултира со супституција на
аргинин во хистидин во 2163 аминокиселина.
- во 6502-от нуклеотид замена на G во А што резултира со супституција на валин во
метионин во 2168 место на полипептидниот ланец.
- 6617-то место замена на C во T што резултира со замена на трсонин со метионин во
2206-та позиција на аминокиселинскиот ланец.
Од изнесеното можеме да заклучиме дека регионот помеѓу 6400 и 6700 нуклеоид од cDNA
на RYR-1 хуманиот ген преставува место на бројни мутации и резултира и со појава на
стрес синдромот и кај човекот (Manning и сор., 1998). Покрај овие мутации на хуманиот
ген за стрес синдромот се откриени и 17 missense Мутации кои исто така афектираат
појава на малигна хипотермија.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 13
4. БИОХЕМИСКО-ФИЗИОЛОШКИ ОСНОВИ НА СТРЕС
ОСЕТЛИВОСТА КАЈ СВИЊИТЕ
4.1. Механизам на настанување
Под влијанието на најразличните стресогени фактори (транспорт, производство и др.) кај
свињите се вкчичуваат два механизми:
-хипофизно-адренокортикален
-симпатичко-адреномедуларен
Во случајот на хипофизно-адренокортикален механизам дразбата од централниот нервен
систем се пренесува во хипоталамусот кој испушта кортико рилизинг фактор неврохормон
(CRF) кој делува на аденохипофизата, каде предизвикува создавање на адренокортикален
хормон (ACTH). Овој хормон своето дејство го врши врз кората на надбубрежната жлезда
каде ја стимулира синтезата на кортикостероидите. Овој механизам може трае од неколку
минути до неколку часови.
Во симпатичко-адреномедуларен случај, скоро моментално се подига нивото на
адреналинот и норадреналинот во крвта. Тие се синтетезираат во срцевината на
надбубрежната жлезда а потоа синтезата продолжува во симпатичките нервни влакна.
Овие хормони влијаат врз ширењето на бронхиолите, забрзана фрекфенција на пулс и
дишење. Адреналинот исто така ја стимулира хипофизата да синтетизира ACTH, при
штосе докажува взаемната поврзаност на поменатите механизми (Swenson, 1975).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 14
4.2. Фази на одвивање на стресот
Развојот на стресната реакција кај животните може да се подели во три фази:
-алармантна или шок фаза
-адаптациона фаза
-Фаза на оздравување или исцрпување
Фазата на шок започнува со лачењето на адреналинот од надбубрежната жлезда, кои кај
свињите доведува до зголемена нервна надразливост, зголемување на крвниот притисок и
забрзана работа на срцето. Адреналинот веднаш се врзува за β-рецепторите кои се наоѓаат
на мембраните на мускулните клетки, при што создадениот комплекс го активира ензимот
аденилатциклаза која го претвара ATP во цикличен AMP (cAMP) отстранувајќи еден
пирофосфат. cAMP влегува во клетката и активира систем на ензими познати како
протеикинази, при што еден од тие ензими го активира ензимот фосфорилазакиназа, кои
пак го активира ензимот одговорен за разградување на гликогенот познат како
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 15
фосфорилаза. Разградување на гликогенот се врши преку млечно-киселинското вриење
т.е. гликогенолиза, и како краен продукт се создава млечна киселина. На гликогенолизата
потоа се надоврзува Кребсовиот циклус на трикарбонски киселини чија главна цел е да го
снабди организмот со вишок енергија неопходна да се совлада стресот. Адреналинот
помага во зголемување на нивото на енергијата која е потребна во мозокот, срцето и
посебно скелетната мускулатура т.е. организмот се подига на повисоко енергетско ниво.
Во оваа фаза организмот тешко опстанува при што како резултат може да се надмине
стресот или ако стресогената дразбата била со силен интензитет организмот може да
угине по неколку часа.
После алармантната фаза, доколку организмот преживее настанува т.н. адаптациона фаза
која се нарекува и фаза на резистенција. Во оваа фаза организмот се брани од стресот, при
што ја користи акумулираната енергија за да отпочне анаболички процеси со кои би
требало да се воспостави енергетска хомеостаза која со стресот е нарушена. Во оваа фаза
директа контрола има кората на надбубрежната жлезда каде пто се лачи кортизол и
кортикостерон кои се неопходни за процесот на гликонеогенеза, и алдостерон кој е
неопходен во воспоставување на минерална хомеостаза.
Ако адаптационите механизми успеат да ја совладаат стресогената дразба, организмот
влегува во фазата на оздравување во која сите функции се нормализираат и се
воспоставува хомеостаза. Доколку стресогената фаза е со продолжително дејство (услови
за живот, транспорт, нов сопственик и др.), може да се случи организмот да не се
адаптира, тогаш тој влегува во т.н. фаза на исцрпеност. Во оваа фаза организмот неможе
да се спротистави на негативното дејство при што настанува смрт (Поповски, 2002).
Врз основа на текот на стресогената реакција, постојат два вида на стрес и тоа акутен и
хроничен. Акутниот стрес нагло започнува и е трае кратко, во зависност од јачината на
дразбата може да заврши позитивни или негативно. Хроничниот тип на стрес се појавува
како резултат на стресогени фактори со помал интензитет кои траат во текот на еден
подолг временски период т.е. имаат продолжено дејство (Vapa, 2001).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 16
4.3. Биохемиски промени при стрес осетливост кај свињите
Создадената млечна киселина, која се создава под дејство на стресоарот и при
активацијата на одбрамбените механизми, преку крвотокот се враќа во црниот дроб и од
неа повторно може да се ресинтетизира гликогенот, но кога нивото на млечната киселина
енормно ќе се зголеми (при стресогени реакции) настанува ацидоза при што нивото на pH
во мускулите од 6,0 паѓа под 5,4 и предизвикува излегување на Ca++ од
саркоплазматскиот ретикулум на мускулните клетки. Овие калциумови јони го забрзуваат
разградувањеро на ATP што создава вишок на топлотна енергија која пак како вишок на
топлинска енергија создава малигна хипертермија (која е синоним за стрес синдром кај
свињите). Малигната хипертермија предизвикува денатурација на мускулните протеини и
ја намалува способноста на мускулите за врзување на вода, која е и воедно и причина за
побледата боја на месото која се должи на фактот дека светлината не продира подлабоко
низ собраните миофибрили, туку се одбива и создава визуелен впечаток на посветло месо.
Треба да се истакне дека најважна улога во појавувањето на стрес синдромот кај свињите
го има протеинот, кој има улога да оневозможи излегување на C++ од клетките, кој е
кодиран на RYR-1 генот. Кај животните кај кои овој механизам не функционира како што
треба т.е. оние кои имаат мутација на овој ген се подложни на стрес и, доста негативна
појава во свињарското производство, појавата на бледо, меко и воденикасто БМВ месо
(pale, soft and exudative-PSE) (Warriss и сор., 1990, Webb и сор., 1986, Stalder и сор., 1998).
Кај овие животни калциумовите јони ја активираат фосфорилазкиназата, која потоа ја
активира фосфорилазата која го разградува гликогенот. Зголемено ниво на Ca++ во
саркоплазмата создава услови за контракција преку поврзување на актинот и миозинот,
при што се намалува протокот на крвта и се создаваат анаеробени услови. За создавање на
тие услови голема улога има и тироидната жлезда, која во стресогена ситуација ја
зголемува својата активност. Тријодтиронинот и тироксинот го покачуваат базалниот
метаболизам при што се троши големо количество на кислород и се создава хипоксија (З.
Поповски, 2002).
Саркоплазматскиот ретикулум е главен регулатор на нивото на Ca++ во скелетните
мускули, додека калциумовите јони ги регулираат контракциите, релаксацијата и
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 17
вкупниот енергетски метаболизам на мускулите. Механизмот е следниот: Ca++ се пумпа
во сакроплазматскиот ретикулум од калциумовата пумпа за да предизвика релаксација
(Carafoli и сор., 1986). Тој е акумулиран во т.н. јазолни терминални цистерни (juncional
terminal sisternae) каде што е поврзан за калсеквестринот, а од таму се ослободува преку
специфични канали за ослободување на Ca++ (Ca++ releasing channels) (Reuter, 1986). По
самото испуштање низ овие канали, Ca++ се поврзува со тропонинот и иницира мускулна
контракција (Herzberg и сор., 1986), во исто време се поврзува со фосфорилаза киназата
преку која го активира процесот на гликогенолиза во кој се ресинтетизира ATP неопходен
како енергетска основа за контракциите. Се претпоставува дека сигналот за ослободување
на ATP каналите го добиваат од Ca++ и од ATP, додела Mg++ и калмодулинот имаат
обратен ефект. (Klee и сор., 1986). Олсободувањето на Ca++ од саркоплазматскиот
ретикулум е краен ефект што се постига после сложена каскада од реакции која вклучува:
деполаризација на нервите и мускулите и отварање на каналите за проток на Ca++. Во
регулацијата на протокот на калциумовите јони учествуваат бројни фактори од
митохондриите, плазма мембраните и калциумовите пумпи, а делумно згрченоста може да
е резултат и на континуирано отсуство на Ca++ во клетката со што е зголемен
гликолитичкиот и аеробниот метаболизам, при што се трошат ATP, гликолиза и
кислородот, се создава вишок CO2, млечна киселина и топлина со што се нарушува
целуларната и екстрацелуларната јонска рамнотежа. Согласно со ова, абнормалностите во
регулацијата на интрацелуларните концентрации на Ca++ кои доведуваат до
манифестација на стрес синдромот попратен со малигна хипертермија може да резултира
на мутации во различни гени. Тоа пред се се однесува на гените кои кодираат протеини
што влегуваат во состав на калциумова пумпа, каналите за ослободување на Ca++ или
други протеини кој учествуваат во каскадата со која се регулира нивото на Ca++ во
клетката (MacLennan и сор., 1992). Досега со сигурност е потврдено дека стрес синдромот
кај свињите се јавува како последица на мутација во 1843nt на RYR-1 генот кој е
одговорен за синтеза на протеин кој влегува во состав на каналите за проток на Ca++.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 18
Терапевтското средство кое се користи за третман на малигната хипертермија е
дентроленот, но механизмите на неговото делување не се познати. Едноставно е јасно дека
дентроленот е во состојба да ги затвори каналите за транспорт на Ca++ со што се
прекинува неконтролираната загуба на Ca++ од клетката, при што се прекинува и појавата
на стресогени фактори (MacLennan и сор., 1992).
Исто така треба да се истакне дека, покрај промените во метаболизмот на калциумот,
бројни истражувања укажуваат на сигнификантни разлики во вредностите на одредени
биохемиски параметри во крвта кои корелираат со појавата на стрес синдромот кај
свињите. Имајќи ги предвид биохемиско-физиолошките основи на оваа наследна појава,
за очекување е да постојат вакви разлики помеѓу животните си различен генотип за стрес
синдромот (Поповски, 2002).
Реакцијата на нивото на кортизол како еден од најзначајните хормони на кората на
надбубрежната жлезда со генотип за стрес синдром е докажана за бројни студии. Имено,
нивото на кортизолот кај животните со генотип nn е скоро два пати поголемо од тоа кај
животните со генотип NN (Rogdakis и сор., 1975, Faber и сор., 1983)
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 19
Гликозата и уреата во крвта не покажуваат поголеми разлики кај животните со различен
генотип за стрес синдром (Schmidt и сор., 1970, Rogdakis и сор., 1982).
Количеството на креатин е во корелација со генотипот на свињите за стрес синдромот
(имајќи во предвид дека овој процес се случува во мускулите, а стрес синдромот најмногу
се манифестира преку неконтролирано грчење на скелетната мускулатура). Било
заклучено дека количеството на креатин е поголемо за околу 30-40% кај животните со
генотип nn во споредба со животните NN (Elizondo и сор., 1978).
Нивото на билирубинот кој преставува еден од крајните метаболити од катаболизмот на
хемот од хемоглобин е исто така варијабилно во зависност од генетската предиспозиција
на организмот кон стресот. Концентрација на билирубин во плазмата кај стрес осетливите
животни е 2-3 пати поголема од таа кај нормалните и хетерозиготните носители за стрес
синдромот.
4.4. Ензими кој се користат како маркери во биохемиска детекцијата
на стрес синдромот
Стресогените реакции кај свињите предизвикува низа промени, особено кај ензимите кои
на одреден начин се вклучени во неа. Во таа смисла како биохемиски маркери кој можат
да послужат за откривање на стрес синдромот се следните:
- лактатдехидрогенезата (LDH)
- аспартатаминотрансферазата (AST)
- аланинаминотрансфераза (ALT)
- креатинфосфокиназата (CPK)
- алкалната фосфатаза (AP)
Генеричкото име на лактатдехидрогеназата е L-лактат-NAD оксидоредуктаза и во
меѓунардоната номенклатура на ензимите го носи кодот 1.1.1.27 (Decker и сор., 1977). Toј
е ензим кој учествува во процесот на трансформација на млечната киселина во
пирогроздовата киселина во процесот на гликогенолиза, односно млечно-киселинската
ферментација. Коензим на LDH преставува никотинамиддинуклеотидот (NAD) кој го
врши преносот на водородните атоми. Овој ензим се јавува во пет изоформи, од кој
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 20
четири се наоѓаат во скелетната мускулатура, а еден во срцевиот мускул (Berkes, 1975).
Фактот дека една од главните манифестации на стресогената реакција е акумулацијата на
млечната киселина во мускулите на стрес осетливите животни, укажува на висока
корелација на концентрацијата на овој ензим во серумот со генотип на свињите за стрес
синдромот. Тоа го прави овој ензим релативно сигурен биохемиски маркер во детекцијата
на стрес осетливоста на свињите. Имено, највисоки вредности се јавуваат кај генотипот
nn, најниски кај NN, а интермедиерни вредности се јавуваат кај хетерозиготите со генотип
Nn (Schmidt и Kallweil, 1980).
Аспартатаминотрансферазата (AST) е ензим чие генеричко име е L-аспартат 2-
кетоглутерат аминотрансфераза, а неговиот код е 2.6.1.1 (Decker, 1977). Во клиничката
диагностика се сретнува и како глутаматоксаллацетат-трансаминаза (GOT). AST е ензим
кој е лоциран во цитоплазмата и митохондриите. Тој ја катализира реакцијата на
трансаминација помеѓу аспарагинската киселина и ά-кето глутерната киселина. Негов
коензим преставува пиродоксинот кој ја игра главната улога во пренесувањето на
аминогрупите и синтезата на одделни аминокиселини (Berkes, 1975). Нивото на овој ензим
може да виде 4-5 пати повисоко кај животните со генотип nn, во споредба со нормалните
NN и хетерозиготните Nn. Ова значи дека кај овој параметар не се јавува интермедиерен
ефект помеѓу хетерозиготите и нормалните животни (Henry и сор., 1984).
При максимална мускулна активност, цицачите трошат приближно 10−3
mol ATP/мин.
Бидејќи резервите во ATP во релаксиран мускул изнесуваат 5X10-6
mol ATP, организмот
со оваа енергија може да оствари активност само пола секунда (Berkes, 1975). Овој
проблем природата го надминала со нагло ослободување на ATP од креатин фосфатот кој
содржи високоенергетска фосфатна врска.
креатинфосфат + ADP = креатин + ATP
Оваа реакција е катализирана од ензимот креатинфосфокиназа (CPK), чие генеричко име е
ATP креатинфосфотрансфераза, а кодот во ензимската номенклатура е 2.7.3.1 (Decker и
сор., 1977). Тоа се случува во скелетните мускули, заради што овој ензим може да се
користи како биохемиски маркер во детекција на стрес осетливите животни (Schultz и
сор., 1981).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 21
Алкалната фосфатаза (AP) или ортофосфат-моноестер фосфохидролазата е ензим чија
активност е локализирана главно во микрозомите. Нејзиниот код е 3.1.3.1 (Decker и сор.,
1977), а учествува во хидролитичкото кинење на фосфатниот естер. Релацијата на
дејството на овој ензим со појавата на стрес синдромот кај свињите треба да се бара во
испреплетувањето на метаболизмите на фосфорот и калциумот, чии нарушен транспорт е
главна причина за појава на оваа наследна болест.
5. СТРЕСОГЕНИ ФАКТОРИ
Покрај генетската предиспозиција предизвикана од мутација на RYR-1 генот, појавата на
стрес синдромот е условена и од стресогените фактори (стресори) кои се причина за
манифестација. Тоа значи дека кај свињите и покрај мутацијата, не би дошло до
манифестирање на стрес синдромот ако нема надворешни дразби од стресогените фактори
(Fletcher, 1993).
Стресогените фактори можат да бидат физички и психички. Примери за физички
стресоари се:
-болка од секаков вид предизвикана од најразлични причини
-температурни промени (нагло затоплување или заладување)
-сместување на животните во мал простор и појава на клаустрофобија
-несоодветен транспорт
-здравствени прегледи и интервенции (вакцинација, кастрирање и др.)
-несоодветна исхрана проследена со гладување
Примери за психички стресоари се:
-несоодветно однесување кон животните
-взаемно однесување меѓу животните
-нарушување на хиерархиските односи меѓу животните
-спарувањето, еструсот, вештачкото осеменување, земање сперма од нерезите исл.
-носење на линија на колење (Grandin, 1994)
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 22
6. ПОСЛЕДИЦИ ОД СТРЕС ОСЕТЛИВОСТА КАЈ СВИЊИТЕ
Дејството на стресогените фактори врз животните резултира со привремено отварање на
каналчињата од саркоплазматскиот ретикулум од кој излегува калциумот. Кај нормалните
единки со генотип NN состојбата по завршувањето на стресогениот фактор брзо се
нормализира на тој начин што каналчињата брзо се затвараат и калциумот не може повеќе
да излегува од мускулните клетки. Но кај животните со мутација т.е. со генотип nn,
каналчињата не се затвараат при што калциумот постојано излегува и се појавува
интрацелуларен дефицит на калциум во мускулните клетки. Оваа појава доведува до
редица физиолошки промени кои резултираат со:
неконтролирани контракции на скелетната мускулатура што создава вишок
на енергија
нагло покачување на телесната температура и појава на малигна
хипотермија
отежнато дишење
забрзана срцева фреквенција
цијаноза (Swatland, 1996; Leman и сор., 1994; Sather и сор., 1991;)
Манифестација на стрес синдромот може да заврши фатално во рок од неколку минути
ако станува збор за инфаркт во срцевиот мускул или за неколку часа ако станува збор за
неможност за спуштање на телесната температура. Кај овие животни по колењето брзо
опаѓа pH на месото како резултат на акумулација на млечната киселина. Ова месо бледо
заради помалото присуство на црвени мускулни влакна, ја губи способноста да врзува
вода и се квалификува како бледо, меко и воденикаво (БМВ) месо (Swatland, 1996; Leman
и сор., 1994; Sather и сор., 1991; Warriss и сор., 1990; Webb и сор., 1986; Stalder и сор.,
1998; Gibson и сор., 1996;) Заради ова некој раси на свињи имаат специфична градба на
мускулните влакна, а во врска со тоа и развиеност на мускулатурата, со мало срце и
послаба циркулација на крвта. Кај овие единки преовладуваат белите мускулни влакна во
споредба со црвените. Белите влакна се со зголемен дијаметар, содржат помалку
миоглобин кој е депо за кислород, а во нив е намалена и активноста на оксидативните
ензими, при што преовладува анаеробна гликолиза. Овие бели влакана доминираат во
комерцијално значајните мускули m. longisimus dorsi и m. semimembranosus. Појавата на
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 23
такво месо било посебен проблем во 60 и 70-те години од минатиот век, а и денес
преставува значаен проблем во производството на месо. Исто така ова месо не може да се
преработува во квалитетни трајни производи (Sencic и сор. 1998). БМВ месото не е штетно
за хумана исхрана но е со многу слаб квалитет, и при варењето се суши и ја губи
конзистенцијата (Wilson, 1999). Освен БМВ месо, кое е главна негативна последица на
стрес синдромот кај свињите, во помалку случаи (во зависност од појавата и одвивањето
на стресот) може да се појави и DFD месо (Dry Firm Dark, суво цврсто темно), кај кое pH
останува повисока од 6, а по 24h може да биде уште повисока (FAO).
Некои карактеристики на нормалното PSE и DFD месото:
Табела - Типични вредности на pH
PSE месо Месо до 45min. pH помала од 6 Warriss (2000), Barbut et al. (2005), Swatland (2008)
Месо со крајна вредност на pH5,3 Warriss (2000), Barbut et al.
(2005) Swatland (2008)
Нормално месо Месо до 45min. pH поголема од 6,4 Warriss (2000), Viljoena et al.
(2002) Месо со крајна вредност на pH 5.5 Warriss (2000), O’Neill et al.
(2003), Gua`rdia et al. (2005)
DFD месо Месо до 45min. pH поголема од 6,4 Warriss (2000), Viljoena et al.
(2002) Месо со крајна вредност на pH 6.0 Bartos et al. (1993), Kreikemeier
et al. (1998), Mounier et al.
(2006)
Краток преглед на настани што водат до PSE месо:
-краткотрајна изложеност на стрес пред колењето
-забрзана постмортална гликолиза што резултира со ниска pH вредност
-бела и мека текстура на месото
-покачен гликоген во мускулите и зголемено времетраење на постморталната гликолиза
-денатурирање на протеините
-голем екстрацелуларен простор
-смалена способност на врзување на вода
-намалување на апсорпцијата на зелено светло
-месото изгледа бледо
(Faucitano, 2011)
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 24
Краток преглед на настани што водат до DFD месо:
-долготрајна изложеност на стрес пред колењето
-пред колењето, гликогенот во мускулите осиромашува и резултира со повисока pH во
месото
-мал екстрацелуларен простор
-зголемена моќност за врзување на вода
-месото има способност да пренесува повеќе светлина во внатрешноста
-кислородот се искористува од страна на активноста на цитохромите
-месото изгледа темно
(Faucitano, 2011)
Негативните последици на PSE месото се посебно нагласени на преработувачката
индустрија, а исто така лошиот квалитет на месото, како последица на стрес синдромот кај
свињите, ја чини американката свинска индустрија од 200 милиони долари годишно
(Faucitano, 2011).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 25
Покрај намалувањето на квалитетот на месото, хомозиготните носители на мутацијата
имаат покомпактно тело, пократки нозе, тенка кожа, заоблени бутови и изразено
вдлабнување по должината на грбната линија (Christian и сор., 1972).
Стрес синдромот кај свињите има свое влијание и кај репродуктивните својства како на
пример леглата на хомозиготните мајки се помали во споредба со леглата на нормалните и
хетерозиготните носители (Staider и сор., 1994). Со оглед на фактот дека женките имаат
посложен неуроендокрин механизам при регулацијата на репродукцијата, тие се
значително поосетливи од мажијаците, при што стресот предизвикува пореметување на
еструсот, неплодност, ембрионална смртност, агресивност и др. (Vapa, 2001).
Исто така стрес синдромот носи и наводно позитивни особини како на пример единките
побрзо растат, имаат подобра конверзија на храна и имаат помала количина на масти
(Поповски, 2002).
7. СЕЛЕКЦИСКИ АСПЕКТИ НА СТРЕС ОСЕТЛИВОСТА ВО
СВИЊАРСТВОТО
Во минатото за стрес синдромот се мислело дека е позитивна мутација бидејќи стрес
осетливите животни имале поголем прираст и поголема конверзија на храна, при што по
неговото откривање селекционерите сакајќи да ги развијат навидум позитивните страни
на оваа наследна состојба спроведувале контролирана дистрибуција и селекција на
мутираниот RYR-1 ген во популацијата на свињите (Webb и сор., 1985, Stankovic и сор.,
1992). Тоа значело одржување на хетерозиготните животни во популацијата т.е. биле
форсирани парови од кој едниот има нормален генотип NN, а другиот мутиран
хомозиготен генотип nn. На таков начин селекционерите се обидувале да го одржат
рецесивниот алел во популацијата преку хетерозиготни животни кој имаат некои подобри
производни својства од нормалните животни (MacLennan и сор., 1992). Оваа пракса по
последните дваесет години е напуштена бидејќи било воочено дека овие животни имаат
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 26
само навидум подобри својства, додека негативните последици далеку ги надминувале
позитивните својства (Stankovic и сор., 1992). Денес е веке поставена нова стратегија со
која се исклучуваат носителите на мутацијата во RYR-1 генот од понатамошната
селекција и репродукција (Girard и сор. 1996). Потполната селекција на хомозиготните
рецесивни генотипови nn и рецесивниот алел n, релативно брзо ја намалуваат нивната
фреквенција во наредните генерации. Имајќи го предвид фактот дека станува збор за
моногенско наследување на стрес синдромот, кое се пренесува автозомно рецесивно,
возможна е примена на Hardy-Weinber-овиот закон (1908) за одредување на фреквенцијата
на генотипот, на пример да ја проучиме застапеноста на стрес синдромот кај свињите, ако
фреквенцијата на алелот n e 0.2, тогаш фреквенцијата на алелот H e 0,8. Оттаму, во услови
на случајно парење може да се очекува следниве генотипски фреквенции:
Генотип Фенотип Фреквенција
NN Нормален P2 = 0.64
Nn Нормален 2pq = 0.32
nn Осетливи Q = 0.04
Иако застапеноста на алелот n e 20% во популацијата, заради рецесивниот начин на
наследување само кај 4% од свињите се очекува да се халотан сензитивни. (Андонов,
2011).
Како што веќе напомнавме, стрес синдромот е наследна појава каде што RYR-1 генот, кој
се наоѓа на еден локус, има два типа на алели N доминантен и n рецесивен. каде што има
три генотипови и тоа: хомозоготен-nn, хетерозиготен-Nn и нормален генотип. Свињите
кој го наследиле n алелот се понаклонети на стрес, независно дали се хетерозиготни или
хомозиготни (уште понаклонети на стрес од хетерозиготните). Начинот на наследување на
n алелот кај свињите е следниот пр.: ако nn ♂ единка се пари со NN ♀ 100% од
потомството ќе биде хетерозиготно. Парењето на Nn ♂ со NN ♀ ќе резултира со 50% од
потомството да бидат хетерозиготни (Wayne Du, 2004). За останатите можни комбинации
резултатот се гледа во табелата:
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 27
Единка A Единка B Прогени генотипови
NN NN 100% NN
NN Nn 50% NN, 50% Nn
NN Nn 100% Nn
Nn Nn 50% Nn, 25% NN, 25% nn
Nn nn 50% Nn, 50% nn
nn nn 100% nn
На сликата е прикажан протокот на PSS кај свињите во вообичаената индустриска селекција пракса.
Во однос на фреквенцијата на наследување, истражувањата на стрес осетливоста кај
свињите отсекогаш имале за цел да ја утврдат и фреквенцијата на оваа наследна состојба
кај одделни раси на свињи. Мора да се забележи дека нема 100% отпорна раса на свињите
во однос на мутацијата, но според истражувањата се заклучило дека расите дурок,
хемпшир и донекаде големиот јоркшир имаат најмала фреквенција на стресот, додека
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 28
расите пиетрен и белгиски ландрас се карактеризираат како стрес најосетливи раси
(Stankovic и сор., 1992).
Врз основа на стрес осетливоста кај свињите воведена е и категоризација според која со I
се означуваат најотпорните раси на свињи кон стрес синдромот, а како се зголемува и
бројот така расте и стрес осетливоста на расата (Stankovic и сор., 1992). Тоа може да се
забележи и од следната табела:
Раса 1 2 3 4 5 6 7 8 Категорија
Голем јоркшир 3.1 0 0 6.7 0 - 1.5-1.9 1.5 III
Шветски ландрас - 15 - 23.1 15.0 - 27.6-32.6 - VI
Холандски ландрас 22.2 - - - 22.0 31.7 - - VIII
Норвешки ландрас 4.0 - -4.5 - 5.0 - - - IV
Дански ландрас - - - 18.5 7.0 - - - VII
Белгиски ландрас 85.0 - - 61.5 88.0 - - - X
Германски ландрас - 70.0 - 29.8 70.0 - - 70.7 IX
Британски ландрас - - - 11.0 - - - - V
Пиетрен 94.0 60.0 - - 100 - - - XI
Дурок - - 0 0 0 - - - I
Хемшир - - 0.9 0 2.0 - - - II
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 29
8. ТЕХНИКИ ЗА ДЕТЕКЦИЈА НА СТРЕС ОСЕТЛИВОСТА КАЈ СВИЊИТЕ
Стрес синдромот кај свињите во почетокот бил детектиран со визуелен тест кој опфакал
следење на конзумацијата на храна и вода, телесни контакти, агресивност, општа
активност, нервоза и др. (Robert и сор., 1986).
Во 1974 година Christian и Eikelboom ја вовеле техниката на идентификација на стрес
синдромот која се засновала на инхалација на анестетикот халотан (2-бромо-2-хлоро-1,1,1-
трифлуороетан). Халотанот е инхалационен општ анестетик, единствен кои содржи атом на
бром.
Оваа метода е релативно ризична, заради што со нејзина несоодветна примена може да се
доведе во прашање животот на испитуваните животни. Освен ризикот, недостаток на оваа
метода е неможноста да се разликува нормална единка со генотип NN од хетерозиготните
носители на мутацијата Nn. Но и покрај недостатоците, оваа техника била долго време
користена за идентификацијата на стрес синдромот и сеуште се користи во некој земји во
развој (Willeke и сор., 1989).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 30
Како метода за детекција на стрес синдромот кај свињите биле користени и крвните групи
за кои се знае дека се во асоцијација со оваа наследна состојба. Labec (1982), Reik (1983) и
Imlah (1985) утврдиле позитивна корелативна врска помеѓу A-O и H системот на крвни
групи и позитивната реакција на халотан тестот.
Полиморфизмот во генетскиот локус за фосфохексозоизомеразата (PHI) чиј ген е лоциран
во непосредна близина на RYR-1 генот е во асоцијација со стрес синдромот кај свињите.
Електрофоретската анализа на овој ензим е исто така релативна метода во одредувањето
на генотипот за оваа наследна состојба (Watanabe и сор., 1979; Clamp и сор., 1992).
Во детекцијата на стрес синдромот исто така како биохемиски маркери се користат и
некој метаболити и хормони во крвта, пример креатининот, вкупно протеини, калциум,
тироксин, коризолот и др. (Schaefer и сор. 1990).
Во 1991 година Fuji и сор. го идентификувале генетскиот дефект во RYR-1 кој е најважна
причина за појава на стрес синдромот кај свињите. Тоа откритие создаде услови за
примена на молекуларните методи во идентификација на генотипот за стрес осетливоста.
Ќе го опишеме молекуларните методи за детекција на стрес синдром кај свињите
применети во истражување од З. Поповски во 2002 год:
1.Изолација на ДНК;
Изолацијата на ДНК била вршена од влакна и од леукоцити, при што од влакна се
изведувало со протеиназа К и термички третман за лизирање на клетките и етанол
преципитација на ДНК, додека ДНК од леукоцитите се користел протеиназа К за
лизирање, фенол хлороформ екстракција на протеините и преципитација на ДНК со
етанол.
2.Проверка на интактноста на ДНК;
Интактноста на ДНК се проверувана електорофоретски на 0,8% агарозен гел.
3.Одредување на концентрацијата на изолираната ДНК;
Концентрацијата на изолираната DNK била одредувана спектрофотометриски на 260 nm,
бранова должина на која молекулата на ДНК покажува максимална абсорпсија. За таа цел
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 31
биле употребени 20 μl од илолираната и добро ратсворена ДНК и растоварени во 980 μl
ddH2O. Примерокот потоа добро се хомогенира, а потоа се спектрофотометрира на 260
nm. Формулата која служи за определување на количината на ДНК, и која била користена
во случајот е следната:
OD260 x dF (фактори разредување 50) x 40 = μg DNA/ml
Со делење на оваа вредност со вкупниот волумен на растворената ДНК се добива
апсолутна вредност на количината на ДНК.
4. Одредување на прочистеноста на изолираната ДНК;
Прочистеноста на ДНК се определува преку односот и вредноста од
спектрофотометрирањето на 260 nm и 280 nm. За ДНК со добар квалитет се смета каде
односот е околу 1,8.
5.Амплификација на фрагментот на RYT-1 ген;
За да се мултиплицира фрагментот од RYR-1 генот во кој се случува мутација врз
геномската DNA се извршува полимеразно верижна реакција PCR (Mulis, 1985).
Суштината на оваа реакција е умножување на регионот на ДНК за кој се врши
истражување. Тоа е овозможено со претходно дизајнирани кратки секвенци на ДНК
познати како прајмери со кој се ограничува регионот кој треба да се амплифицира. PCR се
одвива во три фази: денатурација со која се раздвојува двоверижната ДНК, анилирање
кога на одделените вериги се “закачуваат” претходно споменатите прајмери и конечно
полимеризација со која се врши екстензија на прајмерите од слободните нуклеотиди со
помош на ензимот ДНК полимерза. Со повторување на овие фази се добива милиони
копии од делот кој ни е од интерес (McPheron, Hames, Taylor, 1999).
6. Одредување на генотип за PSS
Одредување на генотипот за стрес осетливоста кај свињите се врши преку идентификација
на присуство или отсуство на мутација во амплифицираниот производ од RYR-1 генот во
кој се наоѓа регионот каде што се случува мутацијата. Одредувањето се врши со анализа
на рестрикциони фрагменти со различна должина (Restriction Fragment Leight
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 32
Polymorphism - RFLP). Во истражувањата во 2002 година била употребана следната
рестрикциона мапа на амплифицираниот производ кој се дигестира:
Врз основа на оваа мапа се прави избор на рестрикциони ензими со кои би можела да се
изврши генотипизација на стрес синдромот кај свињите. Мутацијата во делот на RYR-1
генот кој е амплифициран, ја препознава рестрикциониот ензим RsiHKA I со
рестрикционото место GT(A)GCT(A)C.
Генотипизација за нормални единки – NN за PSS
Нормални единки се оние кои имаат два нормални алела на RYR-1 генот т.е алели во кој
нема мутација C→Т во 1843-от нуклеотид на cDNA, овие индивидуи се означуваат со
NN. На следниот пример е прикажана дигестија со Hha I на амплифицирани производи од
7 здрави индивидуи:
На сликата е прикажан електрофореграм на 13% полиакриламиден гел на дигестии со рестрикционен ензим Hha I на амплификации на
дел од RYR-1 генот. #1 негативна контрола, #2,3,4,6,7,8,9 –здрави индивидуи, #5 DNA ladder и #10 недигестрирана амплификација.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 33
Во следниот пример, осум нормални случаи се потврдени со дигестија на
амплифицираниот производ BsiHKA I.
Електрофореограм на 13% полиакриламиден гел на дигестии со рестрикциониот ензим BsiHKA I на амплификации на дел од RYR-1
генот. #1 – DNA ladder, #2-9 нормални случаи и #10 недигестирани амплификации
Генотипизација за хетерозиготни - Nn единки за PSS
Хетерозиготните единки или носители за стрес синдром се оние кај кои едниот алел на
RYR-1 генот е нормален, а другиот алел е мутиран во 1843-от нуклеотид на cDNA, и се
означуваат со Nn. Доколку станува збор за животно кое е хетерозигот за мутација во RYR-
1 генот (и со дигестија на Hha I и BsiHKA I) се добива фрагмент кој не бил дигестиран и
фрагмент кој се дигестира. На следниот пример се прикажани 4 хетерозиготни случаи Nn
за стрес синдром детектирани со рестрикционен ензим Hha I.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 34
Електрофореграм на 13% полиакриламиден гел на дигестии со рестрикционен ензим Hha I на амплификации на дел од RYR-1 генот.
#1,2,4,5 –хетерозиготни, #3 DNA ladder, #6 нормална единка
Генотипизација за мутантни единки - nn за PSS
Мутантни единки се оние животни каде и во двата алела на RYR-1 генот има точкаста
мутација C→T во 1843-от нуклеотид на cDNA. Овие единки се означувани со nn. На
следниот пример е прикажан случај на мутирана единка за PSS:
Електрофореграм на 13% полиакриламиден гел на дигестии со рестрикционен ензим Hha I на амплификации на дел од RYR-1 генот.
#1,2,6-9 нормални, #3 –хетерозиготни, #4 -мутант, #5 –DNA ladder
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 35
9. ПРЕГЛЕД НА ПРИМЕРИ ЗА ПРОИЗВОДНИ И РЕПРОДУКТИВНИ
СВОЈСТВА НА СТРЕС ОСЕТЛИВИ СВИЊИ
Како што напомнавме, во минатото селекционерите ги форсирале хомозиготните и
хетерозиготните единки во селекцијата заради навидум позитивните својства на стрес
синдромот како што се поголема искористеност на храната, изразената мускулна маса
итн. Денеска, после голем број на научни истражувања и проблеми во производната
линија е докажано дека стрес синдромот кај свињите е негативна појава. За преглед на
производните и репродуктивните способности на нормалните наспрема хомозиготните и
хетерозиготните единки ќе бидат изложени примери од испитувања вршени во Р.
Македонија од страна на З. Поповски во 2002 година:
Производни својства кај нерези
Пр. 1 Средна вредност за конверзија на храна во корелација со генотипот на на единката за стрес
синдромот (n=74).
2,45
2,5
2,55
2,6
2,65
2,7
2,75
2,8
2,85
2,9
NN Nn nn
Средна вредност за конверзија на храна во
корелација со генотипот на на единката за стрес
синдромот
Генптип Кпнверзија на храна
NN 2,64
Nn 2,6
nn 2,85
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 36
Пр.2 Средна вредност за дневниот прираст во корелација со генотипот на животното за стрес синдром
(n=74).
Пр. 3 Средна вредност за дебелина на грбна сланина во корелација со генотипот на животното за стрес
синдромот (n=74).
775
780
785
790
795
800
805
810
815
NN Nn nn
Средна вредност за дневниот прираст во
корелација со генотипот на животното за стрес
синдром (g/ден)
10,4
10,6
10,8
11
11,2
11,4
11,6
11,8
12
NN Nn nn
Средна вредност за дебелина на грбна сланина во
корелација со генотипот на животното за стрес
синдромот (mm)
Генптип Прираст (g/ден)
NN 792
Nn 789
nn 811
Генптип Грбна сланина
(mm)
NN 11,91
Nn 11,64
nn 11
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 37
Пр. 3 Средна вредност за маснатост во корелација со генотипот на животното за стрес синдромот (n=74)
Пр. 4 Средни вредности за должина на m. longisimus dorsi во корелација со генотипот на животното за
стрес синдромот (n=74)
55
56
57
58
59
60
61
62
NN Nn nn
Средна вредност за маснатост во корелација со
генотипот на животното за стрес синдромот (%)
48,4
48,6
48,8
49
49,2
49,4
NN Nn nn
Средни вредности за должина на m. longisimus
dorsi во корелација со генотипот на животното за
стрес синдромот
Генптип Маснатпст (%)
NN 57,86
Nn 57,61
nn 61
Генптип MLD (mm)
NN 49,25
Nn 48,72
nn 49
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 38
Репродуктивни својства кај маторици
Пр. 5 Средна вредност на бројот на живородени прасиња во корелација со генотипот на животното за
стрес синдромот (n=73).
Пр. 6 Средна вредност на бројот на мртвородени прасиња во корелација со генотипот на животното за
стрес синдромот (n=73)
10,4
10,6
10,8
11
11,2
11,4
11,6
11,8
NN Nn nn
Средна вредност на бројот на живородени
прасиња во корелација со генотипот на
животното за стрес синдромот
0
0,5
1
1,5
2
NN Nn nn
Средна вредност на бројот на мртвородени
прасиња во корелација со генотипот на
животното за стрес синдромот
Генптип Живпрпдени прасиоа
NN 10,92
Nn 11,73
nn 11,5
Генптип Мртвпрпдени прасиоа
NN 0,15
Nn 0,09
nn 1,5
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 39
Пр. 7 Средна вредност на бројот на одбиени прасиња во корелација со генотипот на животното за стрес
синдромот
Трупови
Кај 47 трупови на линија на колење биле определувани параметри чии разлики се јавуваат
како последица на стрес синдромот кај свињите.
6,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
NN Nn nn
Средна вредност на бројот на одбиени прасиња во
корелација со генотипот на животното за стрес
синдромот
Генптип Одбиени прасиоа
NN 8,2
Nn 9
nn 7,5
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 40
Пр 8 На следната табела е прикажана вредноста на pH на m. semimembranosis 1 час по
колењето и 24 часа по колењето:
Пр. 9. На следната табела се изложени средните вредносто на температурата (°C) на
труповите 1 час по колењето и 24 часа по колењето:
0
1
2
3
4
5
6
7
NN Nn. nn.
1h пп кплеое
24h пп кплеое
0 5 10 15 20 25 30 35
nn
Nn
NN
1h пп кплеоетп
24h пп кплеоетп
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 41
Пр. 10. Податоците за % на бело, меко и воденикасто месо (PSE, БМВ месо) во
корелација за стрес синдромот кај свињите се прикажани во следниот графикон:
10. ПРЕГЛЕД НА ПРИМЕРИ ЗА ДИСТРИБУЦИЈАТА НА ГЕНОТИПОВИ ЗА
СТРЕС ОСЕТЛИВОСТА КАЈ СВИЊИТЕ
Во следните неколку примери ке разгледаме примери на дистрибуција на генотипови за
PSS и алелна фрекфенција по категории и по раси. За следните неколки примери ке ги
искористиме резултатите добиени на испитувањето за PSS на З. Поповски во 2002 година,
во Р. Македонија.
Пр. 11. Дистрибуција на генотипови за стрес синдром кај свињите по категорија (n=235).
NN Nn nn
Нерези 79.90% 18.90% 1.40%
Матприци 82.20% 15.10% 2.70%
Назимки 68.30% 26.80% 4.90%
Гпеници 68.30% 29.80% 2.10%
Вкупнп 76.20% 21.30% 2.50%
45,00% 46,00% 47,00% 48,00% 49,00% 50,00% 51,00% 52,00% 53,00%
nn
Nn
NN
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 42
Пр. 12. Алелна фрекфенција на нормален алел N и мутираниот алел n по категории
(n=235).
N n
Нерези 0.892 0.108
Матприци 0.897 0.103
Назимки 0.817 0.183
Гпеници 0.83 0.17
Вкупнп 0.868 0.132
0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
120,00%
Нерези Матприци Назимки Гпеници Вкупнп
nn3
Nn2
NN
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 43
Пр. 13. Дистрибиуција на генотипови за стрес синдром по раси (n=278).
NN Nn nn
Јпркшир 75.20% 22.40% 2.40%
Ландрас 62.50% 32.80% 4.70%
Дурпк 95.80% 4.20% 0%
Даланд 100% 0% 0%
Јпркшир/Ландрас 71.40% 24.50% 4.10%
Ландрас/Дурпк 88.90% 11.10% 0%
Вкупнп 74.50% 22.70% 2.80%
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Нерези Матприци Назимки Гпеници Вкупнп
N
n.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 44
Пр. 14. Алелна фрекфенција на нормален алел N и мутираниот алел n по раси (n=235).
N n
Јпркшир 0.864 0.136 Ландрас 0.789 0.211 Дурпк 0.979 0.021 Даланд 1 0 Јпркшир/Ландрас 0.837 0.163 Ландрас/Јпркшир 0.944 0.056 Вкупнп 0.858 0.142
0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
120,00%
nn,
Nn.
NN
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
N
n.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 45
Пр. 15. Дистрибиуција на генотипови за стрес синдром кај сите испитувани свињи.
n=
NN 207
Nn 63
nn 8
Пр. 16. Алелна фрекфенција на нормален алел N и мутираниот алел n кај сите испитувани
животни.
Алелна фрекфенција
N 0.858
n 0.142
74%
23%
3%
Брпј на испитувани живптни
NN
Nn
nn
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
N n
Алелна фрекфенција
Алелна фрекфенција
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 46
Во следниот пример ќе ги истакнеме резултатите од испитувањата на М. Станковиќ и сор.,
добиени со халотан тестирање на вкупно 3058 грла во индустриската фарма во
Петровец, централна Србија. Тестирањето е спороведувано во период од 1992 до 1994
година.
Пр. 17. Резултати од халотан тестирање на свињи за PSS во осум генерации (n=3058)
Генптип n=
nn 712
Nn и NN 2346
Пр. 18. Резултати од халотан тестирањето на три чисти благородни раси на свињи
(n=1208).
Раса nn Nn и NN
Шветски ландрас
272 792
Јпркшир 29 107
Хемпшир 0 8
23%
77%
nn
Nn и NN
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 47
Во следниот пример ќе ги споредиме резултатите добиени од испитувањата на благородни
раси на свињи од страна на министерството за земјоделство и храна на Канада.
Пр. 19. Раси на свињи тестирани од стрес синдром во Онтарио, Канада (1990-1994):
Раса Вкупно тестирани
свињи NN Nn nn
Дурак 533 489 43 1
Хемшир 279 262 17 0
Ландрас 745 628 115 2
Јоркшир 1320 1180 136 4
Вкупно 2877 2559 311 7
(OPCAP Симпозиум Онтарио, 1996)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Шветски ландрас Јпркшир Хемпшир
nn
Nn и NN
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 48
11. ПРЕГЛЕД НА СТРЕС ОСЕТЛИВИ РАСИ НА СВИЊИ
Стрес осетливоста посебно се манифестира кај расите пиетрен, ландрас и полска-кина
(wikivet.net).
Пиетрен (Pietrain) е белгиска раса за месо, со добро развиени плешки, грб и
особено бутовите. Екстремно месеста е со бела основа на кожата на која има
помали или поголеми црни дамки по телото. Официјално е признаена како раса е
во 1955 година иако води потекло од 1920 година. Добиена е од непланско
крстосување на повеќе раси делумно во блиско сродство. Просечниот број на
живородени прасиња е околу 9, поради што бројот на одгледани прасиња е низок и
изнесува од 7,5 до 8,5. Оваа раса се одликува со релативно добар прираст, двојна
мускулатура и екстремна меснатост. Негативна страна е што оваа раса не е отпорна
на стрес и се јавува бледо, меко и воденикасто месо (БМВ) (В. Вуковиќ, С.
Беличовски, 2005).
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Дурак Хемшир Ландрас Јпркшир
NN
Nn.
nn,
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 49
Ландрас (Landrase) е раса на свињи со бела боја (четина и кожа), која се срекава во
неколку типови како на пример: шветски, норвешки холандски, белгиски, канадски
и други типови кои водат потекло од данскиот ландрас. Данскиот ландрас бил
добиен со вкрстосување на старите локални клапушести свињи со јоркширот. Има
лесна глава и клапнати уши, добра мускулатура особено во задниот дел од телото и
има изразена должина. Се карактеризира со висока плодност (10-12 живородени
прасиња по легло). Во популации отпорни на стрес оваа раса се карактеризира со
добар прираст, користење на храната, висок процент на месо во полутката и добар
квалитет на месото (В. Вуковиќ, С. Беличовски, 2005). Посебно наклонет кон стрес
е типот белгиски ландрас (Stankovic и сор., 1992).
Полска-Кина (Poland China) е домашна раса на свиња која била создадена во
долината Мајами, Охајо во САД во 1816 година, и преставува најстара добиена
раса на свињи во САД. . За нејзиното создавање главна улога имале раси кој
подоцна ќе бидат познати под името Беркшир и Хемшир(H.M. Briggs, D.M. Briggs,
1980; Curry, Larry, 1978), како полски и големи кинески раси на свињи (Britannica).
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 50
Оваа раса на свињи по боја се обично црни со бели места по телото најчесто на
нозете и главата. Се работи за доста голема раса на свињи, имено светскиот рекорд
за најтежок нарез во светот го држи Big Bill од Јексон, Тенеси кој тежел 1157 kg,
во 1933 година (H.M. Briggs, D.M. Briggs, 1980; Curry, Larry, 1978). Месото од оваа
раса на свињи е доста популарно во Јужна и Северна Америка (Britannica).
12. ДИСКУСИЈА
Стрес синдромот кај свињите нанесува огромни финансиски штети врз свињарското
производство како и на домашниот така и на светските пазари. Посебно големи штети се
нанесени во минато т.е. 60те и 70те години, како резултат на фаворизирањето на оваа
мутација во селекциските програми заради навидум позитивните особини. Токму заради
тоа и интересот кај повеќето научници за истражување на оваа појава со цел намалување
на хомозиготните и хетерозиготните свињи и по можност и целосно елиминирање од
популациите. Иако, во споредба со минатото, е направен голем исчекор во намалувањето
на n рецесивниот ген во благородните раси на свињите сепак треба уште да работи со цел
намалување на хомозиготните и хетерозиготните единки па и до 1-4% во одредени
популации. Во Република Македонија е потребна организирана детекција на стрес
осетливоста кај свињите од аспект на модерните принципи на селекцијата и
одгледувачките програми. Посебно треба да се обрне внимание на тестирањето на стрес
осетливоста во нуклеус популациите на фармите и тестирање на машкиот приплоден
материјал, а делумно и на комерцијалните фарми, каде како метод за тестирање на стрес
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 51
осетливоста се препорачува молекуларната генотипизација на свињите како најпрецизен
показател за стрес статусот на свињите, наспроти халотан тестирањето. Треба да се
истакне дека халотан тестирањето на свињите ја нарушува општата благосостојба на
животните, не е прецизен показател дали се работи за хетерозиготни или за хомозиготно
животно и за негово изведување е потребно многу повеќе работна рака во споредба со
молекуларната генотипизација.
Како што веќе истакнавме за појавата на стрес осетливоста кај свињите е предизвикана
од точкаста мутација на RYR-1 генот, кој е одговорен за транспорт на Ca++
јони во
мускулните клетки која се наследува автозомно рецесивно и се појавуваат три генотипови
и тоа: NN - стрес отпорни единки, Nn – носители на мутација и nn – мутирана или стрес
осетливо животно. Исто така треба да се напомене дека за манифестирање на стресот кај
свињите потребни се и физички (болка, клима, сместување, транспорт, здравствени
прегледи и сл.) или психички (спарување, еструс, В/О, земање сперма, хиерархија и сл.)
дразби, бидејќи без овие дразби или стресогени фактори (стресоари) не би дошло до
појавата на стрес синдромот кај свињите. Значи со комбинација на мутацијата на RYR-1
генот и стрес дразбите доаѓа до манифестирање на стрес осетливоста кај животните, при
што под манифестација може да биде грчење на скелетната мускулатура, хипертермија,
отежнато дишење, тахикардија, цијаноза, насобирање на млечната киселина во мускулите
и сл. Сите овие појави, а посебно насобирањето на млечната киселина во мускулите
доведува до намалување на квалитетот на месото односно појава на бело, меко и
воденикасто месо (PSE) кое ја доведува преработувачката индустрија до големи
финансиски загуби заради фактот што ова месо, иако е дозволено за хумана исхрана, не
може да се преработува во квалитетни трајни производи.
При прегледот на некој примери од истражувањето на производните и
репродуктивните својства на стрес синдромот, кај нерезите со генотип nn може да се
забележи послаба конверзија на на храна за околу 6%, подобар дневен прираст за околу
204%, потенка грбна сланина за околу 7,6% и повисока меснатост за околу 5,4% во
споредба со стрес отпорните нерези со генотип NN. Кај маториците хомозиготни за стрес
осетливост имаат 10 пати поголем број на мртвородени прасиња. Според прегледаните
примери може да се забележи дека најдобар репродукциски потенцијал имаат хетеро
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 52
зиготните единки, кои исто така имаат и највисока вредност за успешно одбиени и
најниска вредност за мртвородени прасиња. Од примерите за продуктивните својства
може да се види и вредноста на pH месото и процентот на бледо, меко и воденикасто месо,
како индикатор за квалитетот на свинското месо т.е. животните со генотип nn, во
примерот, имаат pH 14,4% пониска во споредба со просечната pH за нормалните
животни.
Кај примерите за дистрибуцијата на генотипови по категории за стрес синдромот кај
свињите може да се забележи дека најоптеретени за стрес осетливи се назимките кај кои
26,8% се хетерозиготни, и 4,9% хомозиготни. Втори по опфатност на стрес синдромот,
според примерите, се гоениците со 29,8% хетерозиготни и 2,1% хомозиготни. Кај нерезите
хетерозиготните се со 18,9% и хомозиготните со 1,3%. И кај маториците 16,1% се
хетерозиготни а 2,7% хомозиготни.
Според дадените примери за дистрибиција на генотиповите по раси може да се
забележи дека ландрасот е една од најоптеретените раси за стрес осетливост. Според
примерите на резултати на истражувањата во Република Македонија, 32,8% од ландрасите
се хетерозиготни и 4,7% се хомозиготни. Кај расата јоркшир, 22,4% носители и 2,4%
хетерозиготни мутанти. Според резултатите на истражувањата во централна Србија исто
така ландрасот (тип: шведски ландрас)се покажува како најоптеретена раса за стрес
синдром, додека на истражувањата на министреството за земјоделство и храна на Канада
во Онтарио, како најоптоварена раса се покажува јоркширот.
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 53
13. ЛИТЕРАТУРА
1. Adzitey, F. and Nurul, H., Pale soft exudative (PSE) and dark firm dry (DFD) meats:
causes and measures to reduce these incidences - a mini review, 2011
2. Андонов С., Популациска генетика, 2011
3. Barbut, S., Zhang, L. and Marcone, M.,. Effectsof pale, normal and dark chicken breast
meat on microstructure, extractable proteins, and cooking of marinated fillets. Poultry
Science 84: 797-802 2005
4. Bartos, L., Franc, C., Rehák, D. and Stípková, L., A practical method to prevent dark-
cutting (DFD) in beef. Meat Science 1993
5. Baulain V., Glodek P., Beziehungen zwischen Halotanreaktion und zuchtleistung bei
Sauen verschiedener Populationen. Zurhtungskunde, 1987
6. Berkes I., Tomasevic-Berkes P., Opsta i medicinska enzimiologija. Medicinska knjiga,
Beograd-Zagreb, 1975
7. Briggs, H.M. & D.M. Briggs. Modern Breeds of Livestock. Fourth Edition. Macmillan
Publishing Co. 1980
8. Carafoli E., Zurini M., Beniam G., The calcium pump of the plasma membranes. Calsium
and the cell, John Waley & Sons., 1986
9. Clamp P.A., Beever J.E., Fernando R.L., McLaren. D.G., Schook L.B., Detection of
Linkage Between Genetic Markers and Genes That Affect Growth and Carcass Traids in
Pigs, 1992
10. Curry, Larry. "The Felix Fryman Farm House", Ohio Historical Society, 1978-07-03, 3.
Accessed 2012-12-31., 1978
11. Eikelenboom G., Makema D., Predictionof pale, soft and exudative muscle with a non
lethal tese for the halothane-induces porcine malignant hyperthermia syndrome.
Netherland Journal Vet. Science, 1974
12. Eikelenboom G., Production traids in offspring of MHS-susceptible and non-susceptible
Dutch landrace. Europe Pig Testing Conf. Harrogate, 1979
13. Faucitano L., Handling of Pigs Prior to Slaughter: Economical Impact of Good Practices,
2011
14. Fletcher J.E., Calvo P.A., Rosenberg H., Phenotypes associated with malignant
hyperthermia susceptibility in swine genotyped as homozygous or heterozygous for
rhanodine receptor mutation, British Jurnal Anesthesiology, 1993
15. Fuji J., Otsu., Zorzato F., de Leon S., Khanna V.K. Weiler J.E., O’Brien P.J. and
MacLennan D.H., Identification of mutation in Porcine Ryandine Receptor Associated
with Malignant Hypothermia, Science, 1991
16. Fujii, J., O. Kinya, F. Zorzato, S. DeLeon, V. K. Khanna, J. E. Weiler, P. J. O’Brien, and
D.H. MacLennan, Identification of a mutation in porcine ryanodine receptor associated
with malignant hyperthermia 1991
17. Gerald A. Gronert, Isaac N. Pessah, Sheila M. Muldoon, Timothy J. Tautz, Malignant
Hyperthermia Chapter 29, 1986
18. Gibson J.P., Ball B.E., Uttaro B.E., O.Brien, The effect of PSS genotype on Growth and
Carcass Characteristics, 1996
19. Grandin T., Methods to reduce PSE and bloodspalsh, 1994
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 54
20. Gua`rdia, M. D., Estany, J., Balasch, S., Oliver, M. A., Gispert, M. and Diestre, A., Risk
assessment of DFD meat due to pre-slaughter conditions in pigs. Meat Science 2005
21. Herzberg O., Moult J., James M.N.G., Calsium binding to skeletal muscle troponin C and
regulation of muscle concentration. Calcium and the cell. John Waley & Sons., 1986
22. Imlah P., Blood group association with severity and speed of halothane reaction. Animal
blood groups and biochemical genetics, 1985
23. Jovanovic S. I sar., Neke genetski markeri u polulacija belih plemenitih svinja kai
pokazatelji osetljivosti na stres, Veterinarski glasnik, 1985
24. Klee C,B., Newton D.L., Ni W.C., Haiech J., Regulation of the calcium signal by
calmodulin. Calcium and the cell. John Waley & Sons., 1986
25. Knudson C.M., Mickelson J.R., Louis C.F., Campbell K.P., : Distinct immunopeptide
maps of the sarcoplasmic reticulum Ca2+
realize channel in malignant hypothermia. The
Journal of Biological Chemistry 25, 2421 2424, 1990
26. Kreikemeier, K. K., Unruh, J. A. and Eck, T. P., Factors affecting the occurrence of dark-
cutting beef and selected carcass traits in finished beef cattle. Journal of Animal Science
76: 388-395, 1998
27. Ledbetter W.M., Preiner K.J., Louis F.C., Mickelson R.J., Tissue distribution of
Ryanodine receptor isoforms and alleles determinate by reverse transcription polymerase
cgain reaction, The Jurnal of Biological Chemistry, 1994
28. MacLennan D.H., The genetic basis of malignant hyperthermia, Thrends
Pharmacological Science, 1992
29. Manning B.M, Quane K.A., Ording H., Urwyler A., Tegazzin V., Lehane M., O’Helloran
J., Harting E., Giblin L.M., Lynch P.J., Voughan P., Censier K., Bendix D., Comi G.,
Heytens L., Moundeurs K., Federlund T., Wolz W., Heffron J.J., Muller C.R., McCathey
T.V., Identification of novel mutation in the ryanodine-receptor gene (RYR1) in
malignant hyperthermia: genotype-phenotype correlation. American Journal of Human
Genetics, 1998
30. Markovic Z., Gajic Z., Ispitavanje frekvencija halotan osetlivosti I uticaja sistema parenja
I melezanja na povecanje otpornosti svinja na stress, Arhiv za poljoprivredne nauke, 1989
31. Mickelson J.R., Knudson C.M., Kennedy C.F.H., Yanh., D.I., Litterer L.A., Rempel E.E.,
Campbell K.P., Louis C.F., Structural and functional correlates of mutation in the
malignant hyperthermia-susceptible pig ryanodine receptor, 1992
32. Mounier, L., Dubroeucq, H., Andanson, S. and Veissier, I. Variations in meat pH of beef
bulls in relation to conditions of transfer to slaughter and previous history of the animals.
Journal of Animal Science 84, 2006
33. Mullis K., Faloona F., Scharf. S., Saiki R., Horn G. and Erlich H., Specific enzymatic
amplification of DNA in vitro. Polymerase chain reaction, Cold Spring Harbor Symp.,
1986
34. O’Brien, P. J., The causative mutation for porcine stress syndrome. The Compendium on
Continuing Education. 17:297, 1995
35. O’Neill, D. J., Lynch, P. B., Troy, D. J., Buckley, D. J., Kerry, J. P.. Influence of the time
of year on the incidence of PSE and DFD in Irish pigmeat. Meat Science 2003
36. Поповски З., Молекуларни основи на стрес синдромот кај свињите во Република
Македонија, 2002
37. Quane K.A., Ording H., Keating K.E., Manning B.M., Heine R., Bendixen D., Berg K.,
Krivosic-Horber R., Lehman-Horn., Fagelund T., McCarty T.V., Detection of novel
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 55
mutation at amino acid position 614 in the ryanodine receptor in malignant hyperthermia.
British Journal of Anesthesiology, 1997
38. Rasmunsen B.A., Christian L.L, H blood types in pig as predictions of stress
susceptibility, Science, 1976
39. Reik T.R.., Rempel C.J., McGrath C.J., Addis P.B., Further evidence of the inheritance of
halothane reaction in pigs, J. Anim, 1983
40. Reuter H., Voltage-dependent mechanism for raising intracellular free calcium
concentration: calcium channels. Calcium and the cell., John Waley & Sons., 1986
41. Robert S., Dalaire A., An exploratory study of behavioral differences between young pigs
susceptible and non-susceptible of stress syndrome, 1986
42. Rogdakis E., Ensinger V., Faber H.V., Stoffwechselparameter bei halotapositiven and
halotannegativen schweinen. 1982
43. Sather A.P., Murray A.C., Zawadski S.M., Johnson P., The effect of the halothane gene
of pork production and meat quality of pigs reared under commercial conditions, 1991
44. Schaefer A.L., Doornebal H., Sather A.P., Thog A.K.W., Jones S.D.M., Murray A.C.,
The use of blood serum components in the identification of stress-susceptible and carrier
pigs, 1990
45. Schmidt G.R., Kastenschmidt L.L., Cassens R.G., Briskey E.J., Serum enzyme and
electrolyte levels os stress resistant Chester White pigs and stress susceptible Poland
Chine pigs . Journal of Animal Science, 1970
46. Schmidt U., Kallwail R., The physiological reactions of halothane tested pigs to treadmill
exercise and to slaughter, Livestock Production Science, 1980
47. Schonbaum E., Lomax P., Eds: In Thermoregulation, Pathology, Pharmacology, and
Therapy. Pergamon Press New York, 1991
48. Schulman A., New Finland aims for stress resistance, Pig international, 1985
49. Scultz J.E., Loghorst J.C., Gaffney F.A., Bustion B.C., Biomqvist C.G., Total plasma
creatinine. An accurate measure of total striabed muscle mass, Journal of Applied
Physiology, 1986
50. Sencic D., Kralik G., Petricevic A., Maltar Z., Kvalitetne osobine misichnog tkiva stress-
osetlivih I stress-rezistentnih svinja, 1988
51. Staider K.J., Christian L.L., Rothschild M.F., Lin., Effects of porcine stress syndrome
genotype on sow productivity, 1994
52. Stalder K.J., Maya J., Christan L.L., Moeller S.J., Prusa K.J., Effects of Preslaughter
management of Quality of Carcasses for Porcine Stress Syndrome Heterozygous Marker,
1998
53. Stalder K.J., Maya J., Christan L.L., Moeller S.J., Prusa K.J., Effects of Preslaughter
management of Quality of Carcasses for Porcine Stress Syndrome Heterozygous Marker,
1998
54. Stankovic M., i sar., Istrazavanje genetskih odnosa Hal. Gena (n) I osetljivoti tri genetske
grupe svinja neselekcionisane populacije na stress, 1992
55. Stankovic M, Radivojevic R., Stankovic B., Markovic Z., Yu Populacija Svinja I Halotan
Gen, Institut za primenu nauke u poljoprivredi, Beograd, 1995
56. Swatland H.J., Keiffer N.M., Fatel development of double muscled condition in cattle,
J.Anim.Sci., 1974
57. Swatland, H. J., How pH causes paleness or darknessin chicken breast meat. Meat
Science 80: 396-400 2008
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 56
58. Swatland, H. J., How pH causes paleness or darknessin chicken breast meat. Meat
Science 80: 396-400 2008
59. Swenson M.J., Djuksova Fiziologija domacih zivotinja, Svetlost, Sarajevo, 1975
60. Vapa M., Vala L., Molekularno geneticke metode za otkrivanje svinja osetljivih na stress.
Biotehnologija u stocarstvo, 1999
61. Вуковиќ В., Беличовски С., Свињарство, 2004
62. Vapa M., Znacaj stresa u intenzivnoj proizvodnje svinja, Savremeni farmer, 2001
63. Warriss P.D., Brown S.N., Bevis E.A., Kestin S.C., The influence of Pre-Slaughter
Transport and Lairage of Meat Quaility in Pigs of Two Genotypes, 1990
64. Warriss P.D., Brown S.N., Bevis E.A., Kestin S.C., The influence of Pre-Slaughter
Transport and Lairage of Meat Quaility in Pigs of Two Genotypes, 1990
65. Warriss, P. D., Meat science: An introductory text. CAB-International: Wallingford 2000
66. Wayne Du., Pork Quality Assurance Program Lead/OMAFRA, 2004
67. Webb A.J., Imlah P., Carden A.E., Succinylcholine and halothane as a fild test for
heterozygote at the halothane locus in pigs, 1986
68. Webb A.J., Incidence of positive reaction to halothane anesthesia in different breeds,
1981
69. Webb A.J., Southwood O.I., Simpson S.P., Carden A.E., Genetics of porcine stress
syndrome, EAAP Rome, 1985
70. Webb A.J., Southwood O.I., Simpson S.P., Carden A.E., Genetics of porcine stress
syndrome, EAAP Rome, 1985
71. wikivet.net
72. Willeke H., Use of the creatine kinase test to determine stress resistance in AI boars,
1989
73. Wilson W.G., Wilson’s practical meat inspection 6-th edition, 1999
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 57
14. ПРИЛОЗИ
Резултати од биохемиски параметри кои се во корелација со стрес осетливоста
(Поповски, 2002)
1.Калциум Ca++
(n=114)
2. Креатинин (n=114)
2,5
2,51
2,52
2,53
2,54
2,55
2,56
NN Nn nn
Калциум Ca++ mmol/l
0
50
100
150
200
NN Nn nn
Креатинин μmol/l
Генптип Ca++ mmol/l
NN 2.52
Nn 2.53
nn 2.55
Генптип Креатинин μmol/l
NN 123.1
Nn 147.4
nn 171.7
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 58
3. Вкупно протеини (n=114)
4. Билирубин (n=114)
66
68
70
72
74
76
78
NN Nn nn
Прптеини g/l
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
NN Nn nn
Билирубин μmol/l
Генптип Вкупнп прптеини
g/l
NN 70.5
Nn 73.6
nn 75.9
Генптип Билирубин μmol/l
NN 70.5
Nn 73.6
nn 75.9
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 59
5. Концентрација на гликозата во плазмата (n=114)
6. Концентрација на уреа во плазмата кај свињи (n=114)
4,55
4,6
4,65
4,7
4,75
4,8
NN Nn nn
Гликпза mmol/l
4,7
4,8
4,9
5
5,1
5,2
5,3
5,4
NN Nn nn
Уреа μmol/l
Генптип Гликпза mmol/l
NN 4.71
Nn 4.76
nn 4.63
Генптип Уреа μmol/l
NN 5.35
Nn 5.13
nn 4.92
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 60
7. Активност на алкалната фосфатаза во плазмата (n=114)
8. Активност на аспартатамминотрансферазата во плазмата (n=114)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
NN Nn nn
Алкална фпсфатаза U/I
0
20
40
60
80
100
120
140
160
NN Nn nn
AST U/I
Генптип Алкална фпсфатаза U/I
NN 14.9
Nn 38.7
nn 78.7
Генптип AST U/I
NN 37.1
Nn 62.3
nn 140.1
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 61
9. Активност на аланинамино-трансфераза во плазмата (n=114)
10. Активност на лактатдехидрогеназа во плазмата (n=114)
43
44
45
46
47
48
49
50
NN Nn nn
ALT U/I
0
200
400
600
800
1000
1200
NN Nn nn
LDH U/I
Генптип ALT U/I
NN 46.11
Nn 45.73
nn 49.25
Генптип LDH U/I
NN 426
Nn 689
nn 1014
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 62
11. Активност на креатинфосфокиназа во плазмата (n=114)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
NN Nn nn
CPK U/I
Генптип CPK U/I
NN 294
Nn 636
nn 906
Стрес осетливост кај свињите
УКИМ, Факултет за земјоделски науки и храна, Институт за анимална биотехнологија 63
Хомологија на RYR-1 генот кај човек и свиња
12. Степен на хомологија помеѓу секвенците на cDNA на RYR-1 генот кај човек и
свиња изведени со информатичкиот програм GENETIX:
Нехпмплпгни9%
Хпмплпгни91%