Научные результаты:
Проведен подбор методик и протоколов по изучению методом ПЦР-РВ дифференциальной экспрессии генов, связанных с признаками хозяйственного значения, и разработана соответствующая технология.
Получен перечень отобранных 34 генов, участвующих в формировании признаков продуктивности кур-несушек. При помощи ПЦР-РВ и изменений микробиома кишечника методом NGS-секвенирования, которые позволили оценить воздействие кормовых добавок различных типов на микрофлору кишечника и продуктивность птицы яичного направления, разработаны методики определения экспрессии генов, связанных с продуктивными признаками у кур-несушек.
Проведено изучение взаимосвязи между применением кормовых добавок, микрофлорой ЖКТ, продуктивностью и уровнями экспрессии генов продуктивности. Описаны эффекты использованных кормовых добавок (пребиотиков, пробиотиков, фитобиотиков и др.) 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 2020–2022 годах научные исследования были направлены на проведение производственного опыта на курах-несушках по изучению влияния кормовой добавки на экспрессию генов продуктивности и резистентности.
Оптимизация микробиоты кишечника в условиях промышленного птицеводства является важнейшим направлением исследований в области кормления и физиологии сельскохозяйственных птиц. При этом роль кормовых добавок, способствующих поддержанию оптимальной микробиоты кишечника, трудно переоценить. В процессе выполнения исследований в рамках мегагранта разработаны научные подходы и практические приемы управления микробиотой кишечника, проведена апробация разработанной технологии в условиях промышленного производства яиц и ее адаптация к условиям современных яичных птицефабрик России. При этом особое внимание уделено органичному включению разработанной технологии управления микробиотой в уже существующие технологические подходы яичного птицеводства. Особое внимание уделено синергическому взаимодействию различных кормовых добавок и их влиянию 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 внедрена в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлениям подготовки «Ветеринария», «Зоотехния», «Биотехнология».
- «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».
- «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 направлениям подготовки «Ветеринария», «Зоотехния».
- «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 направлениям подготовки «Ветеринария», «Зоотехния».
- «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 направлениям подготовки «Ветеринария», «Зоотехния».
- «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 направлениям подготовки «Ветеринария», «Зоотехния».
Образование и переподготовка кадров:
- По направлению научного исследования подготовлены и защищены 6 кандидатских и 3 магистерские диссертации, 3 бакалаврские выпускные квалификационные работы.
- Ведущим ученым Романовым М.Н. были разработаны и прочитаны образовательные курсы в виде лекций:
- Для студентов 3 и 4 курса направления подготовки «Зоотехния» (бакалавр): «Геномика сельскохозяйственных птиц», «Молекулярные маркеры и подходы для генотипирования популяций птиц», «Структура генов в различных породах кур», «Картирование и секвенирование геномов птиц».
- Для студентов 5 курса специальности «Ветеринария»: «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».
- Для аспирантов 1 года обучения специальности 06.02.05 Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза: «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».
- 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 и монографии 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), «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 по тематике исследования: монография «Pigments from Microalgae Handbook» (Surai P.F., Kochish I.I. (2020) Carotenoids in Aviculture / Jacob-Lopes E., Queiroz M., Zepka L. (Eds.). Springer, Cham. P. 515–540. doi: 10.1007/978-3-030-50971-2_20. ISBN 978-3-030-50970-5. https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-50971-2_20), 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).
Сотрудничество:
Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» Российской академии наук, Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины, Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, Молекулярно-генетическая лаборатория ООО «Биотроф+».
