Ученые Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и ООО «БИОТРОФ+» показали, что трехмесячное поступление одного из самых распространенных средств для уничтожения сорняков с кормом изменило работу генов, связанных с репродуктивным долголетием кур, а у птиц с низким репродуктивным потенциалом активность одного из стрессовых генов выросла более чем в 85 раз. Исследование поддержанное грантом Российского научного фонда (№ 22-16-00128-П), опубликовано в научном журнале «Птицеводство».
Глифосат — один из самых широко используемых гербицидов, то есть средств для уничтожения сорняков. Тем не менее, его остаточные количества могут попадать в сельскохозяйственное сырье и затем в корма для животных. В связи с этим в науке актуален вопрос о том, как длительное поступление этого вещества с пищей влияет на продуктивность и здоровье сельскохозяйственных животных.
Как показали более ранние опыты на перепелах, препараты на основе глифосата меняли антиоксидантные показатели, уровень тестостерона и состав кишечной микробиоты. В других экспериментах на курах воздействие связывали с повышенной смертностью ранних эмбрионов и изменениями обмена веществ у потомства. Однако вопрос о том, можно ли заранее найти признаки такого воздействия и насколько оно пагубно в конечном итоге, оставался не решенным.
Ученые СПбГАУ, вместе с коллегами проверили, как глифосат влияет на способность несушки долго сохранять высокую яйценоскость. Ранее исследователи выделили набор генов, активность которых связана с будущей продуктивностью птицы. В новой работе эти гены использовали как молекулярные датчики, чтобы проследить реакцию репродуктивной системы на длительное поступление гербицида.
Эксперимент провели на 120 курах-несушках породы Хайсекс Браун. Сначала птиц разделили на группы с высоким и низким репродуктивным долголетием, то есть способностью воспроизведения потомства. Затем каждую группу разделили еще раз. Одна половина получала обычный корм, другая корм с добавлением глифосата. Опыт продолжался три месяца. Ученые отслеживали яйценоскость, массу тела, массу яиц и сохранность поголовья, анализировали кровь, а также брали образцы ткани яичников.
«Мы заметили, что у кур, получавших глифосат, резко выросла активность HSPB9 — гена одного из белков теплового шока. Такие белки считаются показателями клеточного стресса. У птиц с высоким репродуктивным потенциалом активность HSPB9 оказалась примерно в 6,5 раза выше контрольного уровня. У кур с изначально низким репродуктивным потенциалом разница достигла 85,43 раза. Мы интерпретируем этот скачок как признак крайне выраженной стрессовой реакции и нарушения нормальных механизмов адаптации клеток», — сказала профессор кафедры крупного животноводства СПбГАУ Елена Тихомирова.
Причем изменения коснулись не только стрессового гена. Так, у птиц с высоким репродуктивным долголетием снизилась активность VTG-1 — гена, связанного с формированием компонентов желтка, а также DGA-like, участвующего в поддержании антиоксидантной защиты клеток. У кур с низким репродуктивным потенциалом такое воздействие тоже было, и оно оказалось более выраженным. Исследователи также обнаружили изменения в работе генов иммунной защиты и сдвиги в составе клеток крови, которые также связывают с хроническим стрессом.
Воздействие глифосата отразилось не только на работе генов, но и на состоянии самих птиц. За три месяца эксперимента в каждой из двух групп, получавших гербицид с кормом, погибла одна из 30 кур, тогда как в контрольных группах все птицы остались живы. У кур с высоким прогнозируемым репродуктивным долголетием к концу опыта также снизилась масса тела. Кроме того, в некоторые периоды эксперимента птицы, получавшие глифосат, несли меньше яиц, чем куры из контрольных групп. Особенно заметным это различие стало во второй половине опыта у птиц с изначально низким репродуктивным потенциалом.
Таким образом, длительное поступление глифосата с кормом способно менять работу генов в тканях репродуктивной системы кур и отражаться на их продуктивности, причем особенно у птиц с изначально меньшим потенциалом репродуктивного долголетия.
