КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 15-16-10000

НазваниеРазработка и научное обоснование новых подходов к производству животноводческого сырья и повышению биологической ценности социально значимой продукции на основе современных биотехнологических и молекулярно-генетических методов

РуководительГорлов Иван Федорович, Доктор сельскохозяйственных наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции", Волгоградская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 2015 г. - 2017 г.  , продлен на 2018 - 2019. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№7 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей».

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-204 - Животноводство

Ключевые словаживотноводство, селекция, популяционная генетика, молекулярная генетика, однонуклеотидный полиморфизм (SNP), биотехнологии, наносенсорика, моделирование, функциональные продукты питания, статистический анализ

Код ГРНТИ68.39.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Пищевая и перерабатывающая промышленность Российской Федерации является неотъемлемой частью АПК, основная задача которой – гарантированно и стабильно обеспечивать население безопасными и качественными продуктами питания, определяя уровень продовольственной безопасности и благосостояния народа. Основу пищевой промышленности составляет более 30 отраслей, при этом из производящих социально значимую продукцию особое значение имеют мясная и молочная. Динамика производства основных видов продукции пищевой промышленности имеет, в целом, положительный характер, однако, количество произведенной отечественной продукции не обеспечивает достижения пороговых значений Доктрины продовольственной безопасности, что является первостепенной проблемой особенно в условиях сложившейся санкционной экономики. Одной из причин существования обозначенной проблемы является недостаток отечественного сельскохозяйственного сырья с заданными стабильными показателями качества для промышленной переработки. Недостающие ресурсы для обеспечения внутреннего продовольственного рынка сельскохозяйственным сырьем и продуктами питания восполняются за счет импорта. В связи с этим импортозамещение в пищевой и перерабатывающей промышленности является безусловным императивом агропродовольственной политики России на современном этапе и важнейшим направлением исследований ученых. Проект направлен на разработку методологии прослеживаемости и управления качеством социально значимой пищевой продукции на основе внедрения селекционно-генетических инноваций, улучшения продуктивного действия кормов и использования современных биотехнологических приёмов, что позволит снизить себестоимость производства, издержки при транспортировке, хранении и переработке сырья, а также, вследствие повышения рентабельности всех звеньев технологической цепи, позволит повысить конкурентоспособность пищевых продуктов отечественного производства. Тематика проекта гармонично вписывается в рамки Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, соответствует целям и задачам Доктрины продовольственной безопасности РФ.

Ожидаемые результаты
1. Будут сформулированы принципы и разработаны новые подходы к оптимизации технологической и пищевой адекватности мясного и молочного сырья, улучшению биологической ценности социально значимой пищевой продукции за счёт внедрения инновационных селекционно-генетических разработок, повышения продуктивного действия кормов и использования современных биотехнологических приемов. При этом будут решаться проблемы занятости населения и импортозамещения продовольствия. 2. Будут научно обоснованы и разработаны новые методы прижизненного формирования заданных параметров мясного и молочного сырья, прогнозирования и прослеживаемости его производства путём системного управления трофической цепью от поля до потребителя. Разработан алгоритм формирования биотехнологической цепи как инструмент при производстве мясного и молочного сырья и выработанных из него пищевых продуктов с наиболее оптимальными свойствами. 3. Будет изучен генофонд отечественных мясных пород скота и выявлены ДНК маркеры, ответственные за формирование качественных показателей говядины (нежность, мраморность) на основе мультилокусного межмикросателлитного анализа ДНК для прогнозирования качества мясного сырья и готовой продукции. 4. Будут усовершенствованы системы кормления сельскохозяйственных животных и разработаны способы регуляции биосинтеза основных компонентов животного сырья с целью повышения конверсии кормов в продукцию животноводства и ее биологической полноценности. 5. Будут разработаны инновационные решения, обеспечивающие производство продуктов питания с новыми свойствами, в том числе функционального, лечебно-профилактического и диетического назначения для различных групп населения.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2015 году
1. Проведена оптимизация метода мультилокусного межмикросателлитного ПЦР-анализа ДНК (ISSR-фингерпринтинга) для оценки консолидированности стад сельскохозяйственных животных и раннего прогнозирования перспективности и чистопородности животных. В ходе оптимизации метода: разработана универсальная шкала для характеристики спектра амплифицируемых ISSR-фрагментов, что позволяет проводить сравнительный анализ пород, идентифицированы видоспецифические и породоспецифические маркеры. Показано, что метод позволяет проводить генетическую паспортизацию и дифференциацию пород (стад, линий), контролировать чистопородность стад и линий в конкретных хозяйствах; выявлять животных – носителей смешанного генофонда. 2. Проведены молекулярно-генетические исследования овец сальской породы. Установлен полиморфизм только по гену GDF9. Отсутствие полиморфизма по генам BMPR1B и BMP15 не позволяет рассматривать их в качестве генетических маркеров для овец сальской породы. При этом в гене GDF9 были определены восемь различных точечных мутаций (G1-G8). Три мутации из восьми не приводят к изменению аминокислотной последовательности (G2, G3 и G5). Пять оставшихся нуклеотидных замен (G1, G4, G6, G7 и G8) приводят к аминокислотным заменам. 3. Проведен молекулярно-генетический мониторинг с целью изучения распределения аллельных вариантов гена GDF9 по точкам GDF9/G1 и GDF9/G4. У овец установлены высокие частоты аллеля G и генотипа GG по точке G1 и аллеля А и генотипа АА по точке G4 гена GDF9. Следует отметить, что все особи, гетерозиготные по точке G1, были также гетерозиготные по точке G4. Гомозиготные генотипы АА (G1) и GG (G4) в исследуемой популяции отсутствовали. Полученные результаты показали, что желательные аллельные варианты GDF9/G1-А и GDF9/G4-G, связанные с повышением плодовитости овец в изучаемой популяции имеют низкую частоту и установлены только в гетерозиготном состоянии. Для повышения частоты желательных аллелей в популяции рекомендуется проводить ДНК-тестирование гена GDF9 с целью отбора ремонтного молодняка с желательными генотипами. 4. Частота генотипов АА, АВ и ВВ гена роста GH установлена в соотношении 57, 36 и 7% соответственно. В целом у сальской породы овец наибольшую частоту имел аллель А и гомозиготный генотип АА. Наличие гетерозиготного генотипа АВ у баранчиков сальской породы положительно связано с темпами роста молодняка. Гетерозиготный генотип также связан с лучшими среднесуточными приростами в период с 2 до 9 месяцев. Наибольшие темпы роста животные данного генотипа имели в послеотъёмный период. Наилучшую мясную продуктивность имели баранчики генотипа АВ/GH, которые достоверно превосходили аналогов генотипа АА/GH практически по всем анализируемым признакам. Установлено, что наличие генотипа АВ у баранчиков связано с большей массой легких, сердца и почек. Достоверных различий по массе селезенки и печени установлено не было. Таким образом, полученные результаты показали перспективность изученных генов в качестве маркеров откормочной и мясной продуктивности овец. 5. Изучено влияние породы животных на стрессоустойчивость молодняка крупного рогатого скота. При использовании клинико-физиологических показателей в качестве индикатора стрессового состояния животных установлено, что наибольшей стрессоустойчивостью обладает молодняк герефордской и симментальской пород, а более подвержены влиянию неблагоприятных факторов внешней среды лимузины и абердин-ангуссы. Однако последние по сравнению с лимузинами быстро переходят в фазу адаптации. Установлено, что наиболее стрессоустойчивыми при автомобильной транспортировке и предубойной подготовке являются чистопородные бычки герефордской и симментальской пород. Данный факт необходимо учитывать при прогнозировании стрессовых ситуаций влияющих на процесс производства говядины для предприятий, занимающихся выращиванием и откормом молодняка крупного рогатого скота. 6. Проведена сравнительная оценка хозяйственно-полезных признаков коров голштинской породы разных селекций. Выявлено превосходство коров из Германии и Австралии над сверстницами датской и американской селекций. Более высоким содержанием эритроцитов, общего белка, более высокими показателями фагоцитоза характеризовались животные из Дании и Австралии, что свидетельствует об особенностях гомеостаза животных этих генетических селекций в условиях адаптации. У первотёлок из США и Германии отмечен достаточно высокий уровень содержания в крови иммунных белков при снижении фагоцитарной активности по сравнению с животными из других стран, что свидетельствует о превосходстве гуморальных факторов иммунитета у животных этой селекции. У коров датской, немецкой и австралийской селекций прослеживается положительная корреляция между хозяйственно-технологическими и генетическими признаками в течение трех лактаций, причем наблюдается значительное увеличение взаимозависимости признаков к третьей лактации. Первотелки американской селекции в первую и вторую лактацию показывают отрицательную взаимосвязь признаков, что указывает на более длительный период акклиматизации, по сравнению с другими генотипами. Наиболее устойчивая и высокая корреляционная зависимость между изученными признаками отмечена для голштинов из Дании. Уровень рентабельности производства молока от коров американской и немецкой выборок был выше на 10,8-11,3%. При этом в результате математического моделирования процессов акклиматизации установлено, что с увеличением срока хозяйственного использования голштинов разных селекций предпочтение по вышеуказанным показателям следует отдать коровам датской селекции. 7. Научно обоснована и экспериментально подтверждена высокая эффективность применения в рационах цыплят-бройлеров микроэлементных комплексов (ОМЭК) на основе L-аспарагиновой аминокислоты, содержащей в своем составе железо, цинк, медь и марганец в органической форме, на продуктивность, потребление, переваримость и использование питательных веществ рационов. Доказано положительное влияние ОМЭК на содержание микроэлементов в костях, грудных мышцах и помёте птицы. Целесообразность использования в кормлении цыплят-бройлеров органических минералов обосновывается повышением степени усвоения органических форм элементов, возможностью их более точного нормирования и сохранности здоровья животных, улучшения их продуктивных и воспроизводительных качеств. Кроме того, органические минералы позволяют существенно снизить загрязнение окружающей среды благодаря снижению их концентрации в помете. Проведены исследования по использованию ОМЭК и в рационах кормления молодняка крупного рогатого скота. Учитывая положительные результаты исследований, рекомендуется использовать изученную добавку и в сельхозпредприятиях, специализирующихся на производстве говядины. 8. Установлено, что использование в питании крысят-отъемышей белково-витаминно-минеральной добавки, содержащей комплекс антибактериальных препаратов (тилозин, алаквиндокс, цинкбацитрацин) для свиней, приводит к токсическому поражению слизистой оболочки тонкого кишечника, нефротелия в проксимальном отделе нефронов почек, а также к развитию гиперплазии белой пульпы селезенки и микровезикулярной жировой трансформации большей части гепатоцитов в виде стеатоза печени. Микровезикулярная жировая трансформация гепатоцитов печени вызвана реакцией на токсическое воздействие добавки, что подтверждается выраженными трансформационными процессами в периферических зонах долек печени, наиболее повреждающихся при воздействии токсических агентов. Признаки волнения ядер (увеличение количества двухядерных гепатоцитов, различия в размере ядер, появление гигантских клеток) относятся к компенсаторно-адаптивным изменениям и также подтверждают активацию детоксикационной функции печени. Выявлены небольшие очаги мутного набухания эпителия проксимальных отделов нефрона с параллельным увеличением размера клеток и уменьшением просвета канальцев. Установленные при гистологическом исследовании почек морфологические перемены - признак токсического воздействия на нефротелий с ответной дистрофией его, что связано с реабсорбцией невидоспецифического белка, следствием чего является нарушение белкового обмена в организме. Укорочение ворсин и уменьшение количества бокаловидных клеток в эпителии тонкой кишки свидетельствуют о незавершенной дифференцировке слизистых эпителиоцитов в бокаловидные клетки регенерировавшего эпителия ворсин и служат показателем бывшего дефекта покровного эпителия и самих ворсин, обусловившего нерезко выраженную гиперплазию кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани. При гистологических исследованиях селезенки выявлена гиперплазия белой пульпы, преимущественно из-за увеличения количества и размеров лимфоидных фолликулов и герминативных центров в них, что свидетельствует об антигенной стимуляции и антигензависимой пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов, связанных с альтерациями слизистой оболочки (ворсинок) тонкой кишки. Данные результаты характерны для токсического поражения органов токсическими веществами. Их можно считать мишенями для данного рода кормовых компонентов и в дальнейшем использовать для исследования безопасности конечных продуктов свиноводства, полученных с использованием БВМД. 9. Исследования по количественному содержанию в копченой мясной продукции токсичных полиароматических углеводородов, позволили выявить закономерности их остаточного содержания от типа копчения, упаковочного материала, рецептуры мясного продукта. Установлено повышенное образование ПАУ из древесины ореха, что объясняется повышенным содержанием веществ хиноидной структуры, характерное для ореховых пород. Содержание ПАУ в продукте прямо пропорционально длительности процесса нагревания древесины, температуре образования дыма и концентрации CO и CO2, при этом обратно пропорционально концентрации кислорода. Увеличение температуры с 450 до 700 град. приводит к 2-3-х кратному увеличению количества ПАУ. Обосновано, что контроль только за одним из 15 ПАУ (содержание бенз[a]пирена, токсичность которого условно принята за 1), является недостаточным, так как наличие остальных ПАУ с учетом фактора их относительной опасности являются нежелательным (суммарное содержание ПАУ в исследованной копченой продукции во много раз превышало уровень бенз[a]пирена). При этом в мясных изделиях дымного копчения без оболочки, суммарное содержание 15 ПАУ в среднем на 25% выше, чем в продуктах, изготовленных в натуральной (черевы, синюги) и искусственных (белковая и фиброузная) оболочках, вне зависимости от типа копчения. Наиболее проницаемой для ПАУ является натуральная оболочка, которую традиционно изготавливают из кишок сельскохозяйственных животных. Белковая и фиброузная оболочки являются более плотными по структуре, их протеино-целлюлозная основа не является сильно жиронабухающей, но проницаемость ароматических ПАУ через такие барьеры во многом затруднена. Фиброузная оболочка способна обеспечить снижение ПАУ в продукте до 40% по сравнению с натуральной. Пленочная, мембранная защита или композиционная оболочка, препятствуют или существенно снижают диффузию ПАУ из газо-воздушной среды в продукт. Проницаемость жировой фракции продукта для ПАУ до 10 раз выше, по сравнению с белковой и углеводной. Исследованы дымные компоненты распада древесины. Определена зависимость условий формирования компонентов дымных композиций на содержание ПАУ в копченых продуктах.

 

Публикации

1. I.F. Gorlov, A.G. Khramtsov, S.A. Titov, I.A. Glotova, V.I. Shipulin, M.I. Slozhenkina, A.V. Randelin, E.Yu. Zlobina, A.V. Kulikovskiy High-Tech of controlled pumping into whole muscle meat food Modern Applied Science, 2015 (Special Issue). – Vol. 9. – # 10. – P. 27-33 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.5539/mas.v9n10p27

2. I.F. Gorlov, T.M. Giro, V.V. Pryanishnikov, M.I. Slozhenkina, A.V. Randelin, N.I. Mosolova, E.Yu. Zlobina, A.V. Kulikovskiy Using the fiber preparations in meat processing Modern Applied Science, 2015 (Special Issue). – Vol. 9. – # 10. – P. 54-64 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.5539/mas.v9n10p54

3. I.F. Gorlov, V.I. Levakhin, E.A. Azhmuldinov, G.I. Levakhin, A.A. Tsarenok, M.I. Slozhenkina, N.I. Mosolova, S.E. Bozhkova, E.Yu. Zlobina Method for Producing Environmentally Safe Meat in Radioactively Contaminated Area Asian Journal of Animal Sciences, 2016. – Vol. 10. – # 1. – P. 99-105 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.3923/ajas.2016.99.105

4. I.F. Gorlov, V.I. Levakhin, V.F. Radchikov, V.P. Tsai, S.E. Bozhkova Effect of feeding with organic microelement complex on blood composition and beef production of young cattle Modern Applied Science, 2015 (Special Issue). – Vol. 9. – # 10. – P. 8-16 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.5539/mas.v9n10p8

5. Ivan Fiodorovich Gorlov, Andrey Georgievich Khramtsov, Ivan Alekseevich Evdokimov, Aleksey Dmitrievich Lodygin, Anastasia Borisovna Rodnaya, Marina Ivanovna Slozhenkina, Natalia Ivanovna Mosolova, Elena Yurievna Zlobina, Ekaterina Vladimirovna Karpenko New Approach for Lactose Transglycosylation into Galactooligosaccharides Pakistan Journal of Nutrition, 2015. – Vol. 14. – # 11. – P. 822-827 (год публикации - 2015)

6. И.Ф. Горлов, А.В. Ранделин, М.И. Сложенкина, А.А. Кайдулина, Е.В. Карпенко Новые подходы к прогнозированию качества мясной продукции Развитие биотехнологических и постгеномных технологий для оценки качества сельскохозяйственного сырья и создания продуктов здорового питания: мат. 18-й междунар. науч.-практ. конф. памяти В.М. Горбатова. – М.: ВНИИМП., 2015. – с. 133-138. (год публикации - 2015)

7. И.Ф. Горлов, А.И. Сивков, Н.И. Мосолова, С.Е. Божкова, Е.Ю. Злобина Новые методы повышения качества, экологической безопасности и эффективности производства молока Развитие биотехнологических и постгеномных технологий для оценки качества сельскохозяйственного сырья и создания продуктов здорового питания: мат. 18-й междунар. науч.-практ. конф. памяти В.М. Горбатова. - М.: ВНИИМП, 2015. – с. 129-133. (год публикации - 2015)

8. И.Ф. Горлов, М.И. Сложенкина, Н.И. Мосолова, С.Н. Белик, В.И. Левахин Изменение структуры внутренних органов крыс, получавших кормовую добавку с антибактериальными компонентами Вестник Российской сельскохозяйственной науки, 2015. - № 5. - с. 38-42. (год публикации - 2015)

9. И.Ф. Горлов, С.Е. Божкова, М.И. Сложенкина, И.М. Демидова Молочная продуктивность коров при использовании в рационе силоса, заготовленного с новым консервантом-обогатителем Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2015. - № 11 (133). - с. 91-96. (год публикации - 2015)

10. Горлов И.Ф., Ранделин Д.А., Левахин В.И., Натыров А.К., Болаев Б.К., Суторма О.А. Новые подходы к производству говядины на основе современных биоинженерных технологий Новые подходы к производству говядины на основе современных биоинженерных технологий: Издательство Калмыцкого университета, Элиста, ISBN 978-5-91458-169-2, 250 с. (год публикации - 2015)


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
В результате выполнения работ в отчетном периоде разработаны и научно обоснованы новых подходы к производству животноводческого сырья и повышению биологической ценности социально значимой продукции на основе современных биотехнологических и молекулярно-генетических методов, предложены новые способы повышения продуктивного действия кормов, технологии производства функциональных продуктов питания. Разработан комплексный подход для оценки генетического потенциала отечественных мясных пород скота и их помесей с одновременным использованием нескольких биотехнологических приемов, позволяющих оценивать генетическое разнообразие пород (ISSR и микросателлитный анализ), уровень полиморфизма генома у исследуемых животных и их чистопородность (ISSR и микросателлитный анализ) и однонуклеотидный полиморфизм (SNP) генов, ассоциированных с хозяйственно-ценными признаками. Проведен сравнительный анализ генофондов разводимых в России пород крупного рогатого скота разного направления продуктивности (20 выборок - 5 молочных пород, 9 мясных и 6 пород двойной продуктивности) на основе данных ISSR-анализа. На основе микросателлитного анализа определены генотипы по каждому из микросателлитных локусов и их частоты. На основе анализа SNP-генов определены частоты аллелей и генотипов по генам RORC, bGH, bGHR, LEP, LEPR, описаны комплексные генотипы. Изучена интенсивность роста и развития, особенность формирования мясной продуктивности чистопородных и помесных бычков, полученных в результате однократного и двухкратного вводного скрещивания герефордских быков с коровами казахской белоголовой породы. На основе моделирования качественных показателей говядины в зависимости от типов телосложения определены направления и величины коррелятивных связей между изучаемыми признаками и выявлены основные факторные показатели (маркеры) для прогноза мясной продуктивности бычков; разработаны модели для прогноза мясной продуктивности бычков и качественных показателей говядины. Научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования в свиноводстве системы расчета племенной ценности на основе молекулярно-генетического тестирования по ДНК-маркерам откормочной и мясной продуктивности (MC4R, IGF2, POU1F1). Моделирование генетической структуры путем расчета аллельных комбинаций позволяет прогнозировать племенную ценность будущего потомства, значительно сокращая селекционный процесс, формировать продуктивные качества животных, функционально-технологические свойства животноводческого сырья, повышая рентабельность производства. Оптимизированы условия и проведена сравнительная характеристика способов выделения ДНК из различных биологических материалов. Получены результаты анализа полиморфизма гена гормона роста GН у овец волгоградской породы и выявлены достоверные ассоциации между генотипами гена GН и хозяйственно-биологическими признаками. Разработана технология получения экструдированного корма высокого качества за счет использования при его приготовлении отходов масличного производства (нетрадиционных культур) и крупки зерна нута новых селекций. Предложенный способ откорма молодняка крупного рогатого скота мясного направления позволяет в значительной степени увеличить производство высококачественной говядины. Разработано научно-методическое сопровождение, раскрывающее практические аспекты применения современного аналитического оборудования для идентификации количественного и качественного состава сырья и пищевых продуктов с обнаружением следовых количеств специфичных физиологически активных компонентов; исследования физико-химических и структурно-механических свойств пищевых систем; проектирования новых приемов технологических воздействий и обоснования возможности их применения в перспективных способах производства. Разработаны и аттестованы методики контроля содержания йодтирозинов в пищевых продуктах и БАД. Получены результаты сравнительных испытаний методик определения содержания токсичных веществ в животноводческом сырье и пищевых продуктах, дана оценка возможностей химико-аналитического оборудования, сформированы и научно обоснованы методические подходы к подготовке проб и инструментальному анализу токсичных веществ, разработаны аппаратно-программные параметры и оптимизированная методика определения токсичных веществ «Определение содержания полициклических ароматических углеводородов методом тандемной жидкостной хромато-масс-спектрометрии». Разработан новый эффективный способ мониторинга содержания тяжелых металлов в регионах с различной антропогенной нагрузкой на основе использования цветочной пыльцы в качестве критерия уровня загрязнения окружающей среды. Изучено профилактическое действие функциональной добавки, представляющей собой молочный йодированный белок, который получают путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков сывороточных белков коровьего молока с последующей дополнительной очисткой от неорганического йода с помощью ультрафильтрации, а также сублимационной или распылительной сушкой. Изучена и научно обоснована возможность получения органической формы препаратов, содержащих селен, и эффективность их применения в технологии производства функциональных продуктов питания за счет модификации коллагеновых белков, проведена сравнительная оценка их антиоксидантной способности, биологической активности, токсичности и спектральных характеристик альтернативных источников селена. Проведена оценка технологического потенциала использования новых сырьевых ингредиентов в производстве кормовых средств и социально значимой пищевой продукции, научно обоснована функционально-технологическая совместимость компонентов в составе новых пищевых систем, разработаны технологии и изучены потребительские свойства новых пищевых продуктов для разных групп населения: сырный, творожный продукты и вязкий молочный напиток из козьего молока; варено-копченые колбасы пониженной калорийности, вареные колбасы из мяса кролика, цельномышечные изделия из мяса, проведены исследования по изучению биологической ценности мясного сырья, полученного в результате скрещивания домашнего крупного рогатого скота и дикого яка. Разработаны биомембранные технологии обработки различных видов молочной сыворотки (подсырной, творожной, казеиновой) с получением полифункциональных ингредиентов в виде сухой деминерализованной сыворотки и белковых концентратов, которые в дальнейшем использованы при разработке новых видов кисломолочных напитков и молочных продуктов. Разработан творожный продукт с использованием растительно-животного сырьевого комплекса, способствующий оптимизации содержания в рационе белкового компонента, а также его обогащению биологически активными веществами. Разработаны нетрадиционные способы обработки молока: физический – для замедления роста кислотности, и химический – для консервирования питьевого пастеризованного молока. Разработана и теоретически обоснована технология электрохимического активирования (ЭХА) водных растворов, а именно, солевого и молочной сыворотки, путем их обработки в диафрагменном электролизере-активаторе постоянным электрическим током. Предложенный новый технологический подход имеет ресурсосберегающее значение за счет использования минерального концентрата как побочного продукта электродиализа молочной сыворотки, может способствовать улучшению экологической ситуации за счет снижения сброса вторичного сырья в канализацию, позволяет значительно расширить ассортимент ЭХА растворов для обезвреживания вредных микроорганизмов при обработке сельскохозяйственного сырья.

 

Публикации

1. Белик С.Н., Аветисян З.Е., Косенко Н.Б., Горлов И.Ф., Мосолов А.А., Крючкова В.В. Гигиеническая оценка качества и безопасности цветочной пыльцы (обножки) Хранение и переработка сельхозсырья, № 2. C. 40-44 (год публикации - 2016)

2. Горлов И.Ф., Ранделин А.В., Комкова О.Г., Сложенкина М.И., Шлыков С.Н., Яковенко А.В. Влияние новых кормовых добавок на формирование жировой ткани и её качественные показатели Вестник мясного скотоводства, № 2 (94). C. 64-69 (год публикации - 2016)

3. Горлов И.Ф., Ранделин А.В., Скоба Т.С., Сложенкина М.И., Шлыков С.Н., Яковенко А.В. Влияние кормовых добавок на переваримость и обмен питательных веществ кормов в организме бычков, выращиваемых на мясо Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование, № 2 (42). С. 141-147 (год публикации - 2016)

4. Горлов И.Ф., Ранделин А.В., Сложенкина М.И., Шлыков С.Н., Кайдулина А.А., Яковенко А.В. Эффективность использования новых кормовых добавок при производстве говядины Вестник мясного скотоводства, № 1 (93). С. 80-85 (год публикации - 2016)

5. Горлов И.Ф., Ранделин А.В., Сложенкина М.И., Шлыков С.Н., Яковенко А.В., Суторма О.А. Формирование качественных показателей говядины при использовании в рационах молодняка новых кормовых добавок в органической форме Вестник Российской сельскохозяйственной науки, № 3. С. 70-72 (год публикации - 2016)

6. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Ранделин А.В., Шахбазова О.П., Губарева В.В., Дорошенко В.Б. Особенности роста, развития и мясной продуктивности бычков казахской белоголовой породы разных генотипов Молочное и мясное скотоводство, № 3. С. 10-13 (год публикации - 2016)

7. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Шахбазова О.П., Губарева В.В., Злобина Е.Ю. Optimization of feed acreages structure in unstable moistening zone Asian Journal of Agricultural Research, Vol. 10. # 3-4. P. 154-161 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.3923/ajar.2016.154.161

8. Горлов И.Ф., Широкова Н.В., Ранделин А.В., Воронкова В.Н., Мосолова Н.И., Злобина Е.Ю., Колосов Ю.А., Бакоев Н.Ф., Леонова М.А., Бакоев С.Ю., Колосов А.Ю., Гетманцева Л.В. CAST/MspI gene polymorphism and its impact on growth traits of Soviet Merino and Salsk sheep breeds in the South European part of Russia Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences, Vol. 40. # 4. P. 399-405 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.3906/vet-1507-101

9. Горлов И.Ф., Шлыков С.Н., Ранделин Д.А., Яковенко А.В., Спивак М.Е. Влияние кормовых добавок на гематологические, клинико-физиологические показатели и развитие внутренних органов бычков Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование, № 3 (43). С. 129-135 (год публикации - 2016)

10. Крючкова В.В., Белик С.Н., Мосолова Н.И., Никитчук В.Э., Кокина Т.Ю., Веровский А.А., Злобина Е.Ю. Разработка технологии обогащенного творожного продукта для потребителей с повышенной физической нагрузкой Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование, № 1 (41). С. 254-262 (год публикации - 2016)

11. Куликовский А.В., Лисицын А.Б., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Савчук С.А. Determination of Growth Hormones (β-Agonists) in Muscle Tissue by HPLC with Mass Spectrometric Detection Journal of Analytical Chemistry, Vol. 71. # 10. P. 1052-1056 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1061934816100075

12. Куликовский А.В., Лисицын А.Б., Кузнецова О.А., Вострикова Н.Л., Горлов И.Ф. Method of determination organic iodine (iodotyrosines) in food Voprosy Pitaniia, Vol. 85. #4. P. 110-116 (год публикации - 2016)

13. Осадченко И.М., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Мосолов А.А., Николаев Д.В. Разработка перспективной технологии откорма бычков Хранение и переработка сельхозсырья, № 1. С. 16-19 (год публикации - 2016)

14. Сулимова Г.Е., Воронкова В.Н., Перчун А.В., Горлов И.Ф., Ранделин А.В., Сложенкина М.И., Злобина Е.Ю. Characterization of the Russian Beef Cattle Breed Gene Pools Using Inter Simple Sequence Repeat DNA Analysis (ISSR Analysis) Russian Journal of Genetics, Vol. 52. # 9. P. 963-968 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1022795416090143

15. Титов Е.И., Тихомирова Н.А., Ионова И.И., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Мосолова Н.И., Злобина Е.Ю. Growth stimulating effect of bovine milk lactoferrin on dermal cells and probiotic bacteria Emirates Journal of Food and Agriculture, Vol. 28. # 8. P. 540-546 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.9755/ejfa.2015-06-447

16. Горлов И.Ф., Болаев Б.К., Кайдулина А.А., Натыров А.К., Ранделин А.В., Сложенкина М.И., Натыров Д.А. Интенсификация производства высококачественной говядины в условиях Нижнего Поволжья Элиста: Изд-во Калм. ун-та, - (год публикации - 2016)


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
1. Изучено современное состояние животноводства Волгоградской области и республики Калмыкия. Дана оценка актуальности исследований, направленных на разработку высокоэффективных подходов к повышению эффективности производства продукции животноводства, на территории Юга России на примере указанных регионов. Обоснована научно-практическая значимость разведения крупного рогатого скота калмыцкой породы. Учитывая, что в формирование данной породы внесли вклад киргизская (кавказская), монгольская, якутская, тувинская и сибирская породы скота, а также отсутствие научных данных о калмыцкой породе на молекулярно-генетическом уровне, значительный интерес представляет дальнейшее детальное изучение ДНК животных. ДНК овец Волгоградской породы до сих пор остается малоизученной и ее исследования не менее значимы в свете мировых научных тенденций использования современных молекулярно-генетических методов. 2. Сформированы селекционные группы мелкого и крупного рогатого скота различных генотипов, разводимого на территории Волгоградской области и республики Калмыкия. 3. Оптимизированы температурные режимы ПЦР и изучен полиморфизм генов GDF9, CASP, МС4R у овец Волгоградской и Сальской пород, разработаны рекомендации по совершенствованию селекционной работы племенных хозяйств на основе выявления взаимосвязи генетических маркеров с формированием продуктивных качеств мелкого рогатого скота. Для изучения генетической структуры популяции волгоградской породы овец проведено тестирования по микросателлитным локусам. Проведенные исследования нуклеотидной последовательности D-петли мтДНК показали наличие одного корня волгоградской породы овец с мериносами австралийской селекции, но в дальнейшем, дифференцированное развитие определило уникальные особенности этих пород. Проведенный анализ показал, что все мериносовые и тонкорунные породы отечественной селекции относятся к гаплогруппе В, мериносы австралийской селекции к гаплогруппе А и алтайская порода овец относится к группе С. 4. Проведено геномное сканирование племенного поголовья калмыцкой породы с использованием чипа illumina SNP IDBv3 BeadChip с целью идентификации SNP-профилей и оценки племенной ценности животных, разработаны рекомендации по применению ДНК-маркеров и использованию результатов при создании селекционных программ совершенствования существующих и выведения новых пород и внутрипородных типов, разработаны рекомендации по ведению селекционной работы в направлении создания племенных стад с высоким генетическим потенциалом, формированию их оптимальной генеалогической структуры на основе современных молекулярно-генетических методов исследования ДНК. 5. Изучены внутрипородные типы (генофонд) отдельной популяции калмыцкой породы крупного рогатого скота трех генеалогических линий, чистота которых подтверждена на основе молекулярно-генетической оценки уровня инбридинга, что позволяет оценить точность распределения потомков по линиям и подобрать будущую селекционную стратегию. Селекционная работа и разведение животных должны быть построены с учетом особенностей происхождения животных. При необходимости ведения селекционной работы по линиям возможно так же учитывать пространственное расположение индивидуумов по линиям. Выявлены SNP полиморфизмы с высокой долей вероятности связанные с такими хозяйственно-полезными признаками как «живая масса» и «среднесуточный прирост». Увеличение численности анализируемых образцов позволит повысить достоверность ассоциативного анализа. 6. На основе математического моделирования спрогнозированы качественные показатели говядины, полученной от бычков калмыцкой породы разных генотипов. Изучены рост, развитие и убойные качества бычков разного типа телосложения, определены направление и величина коррелятивных связей между изучаемыми признаками и выявлены основные факторные показатели (маркеры) для прогноза мясной продуктивности бычков; разработаны модели для прогноза мясной продуктивности бычков и качественных показателей говядины. На основе полученных результатов научно обоснована возможность прогнозирования основных признаков мясной продуктивности путем нахождения среднего арифметического прогнозных величин по всем основным факторным признакам. Разработанная модель дает возможность осуществлять прогнозирование основных показателей убоя подопытных бычков по живой массе, высоте в холке, косой длине зада в раннем возрасте. 7. Изучены генетическое сходство и дистанции русской комолой породы крупного рогатого скота с современной ангусской породой. Научно обосновано, что в степных и сухостепных регионах страны с резко континентальным климатом с экономической точки зрения на мясо более выгодно выращивать молодняк русской комолой породы. В результате иммуногенетического типирования по группам крови выявлены особенности фонда популяций крупного рогатого скота русской комолой, абердин-ангусской и калмыцкой пород, выразившиеся в различной встречаемости антигенных факторов. Наименьшее генетическое расстояние имелось у популяций абердин-ангусской и русской комолой пород. В 1,4 раза большее генетическое удаление имели породы калмыцкая – русская комолая и в 1,7 раза породы калмыцкая – абердин-ангусская. Результаты молекулярно-генетических исследований генофонда скота ангусской (австралийской селекции) и русской комолой пород показали, что генофонд этих популяций имеет довольно высокое сходство. Однако суммарное содержание наиболее желательных GG/AA, AG/AA и AA/AA генотипов по генам RORC, GH и Lep по популяции русской комолой породы составило 47,5% и было больше, чем в ангусской, на 6,2%. 8. Разработаны рекомендации по использованию новых ресурсосберегающих биотехнологических приемов повышения продуктивного действия кормов для сельскохозяйственных животных и птицы, научно обоснованы инновационные технологии получения и применения белоксодержащих продуктов из нута различных селекций при производстве пищевых изделий и кормовых средств с учетом генетических особенностей и функционально-технологических свойств белков. С учетом требований подбора трав на пастбищных угодьях Юга России можно рекомендовать следующий травостой: райграс+ежа+клевер+многолетнее сорго. Скармливание данных видов трав в свежем и консервированном виде, с добавлением деодоразы в качестве источника сапонинов, наиболее перспективно для благоприятного изменения липидного метаболизма рубца. Рационы, включающие экструдаты нута, способствуют интенсификации процессов метаболизма в организме, что позволяет повысить продуктивные качества сельскохозяйственных животных и птицы, а также снизить затраты кормов, что способствует повышению экономической эффективности производства животноводческого сырья. 9. Разработаны и научно обоснованы рецептуры, проведена экспериментальная выработка новых видов мясной и молочной продукции повышенной биологической ценности, изучены функционально-технологические свойства и аминокислотный состав выработанных продуктов. 10. Разработаны и научно обоснованы инновационные подходы к биотрансформации белковых компонентов мясного сырья с использованием ферментов для обработки сырья c целью последующего выделения коллагеноподобных соединений и фракций коллагена. Разработана схема применения биотехнологических способов обработки сырья с использованием ферментных препаратов специфического действия для его направленной модификации и получения продукта с заданными потребительскими свойствами. Разработан высокоэффективный процесс получения водорастворимого высокомолекулярного коллагена из нерастворимого коллагена, разработан метод получения порошкообразного коллагена. 11. Разработаны рекомендации по использованию биотехнологических приемов снижения содержания токсичных веществ в социально значимой продукции на основе моделирования технологических процессов, выявлены закономерности, позволяющие добиться многократного снижения ПАУ в готовых изделиях, научно обоснована методология анализа и прогнозирования рисков в технологии мяса и мясной продукции, позволяющая идентифицировать, оценивать, разрабатывать управляющие и коммуникационные механизмы для рисков, характерных для мяса и мясной продукции. Разработан алгоритм идентификации рисков, с помощью которого выявлен, экспериментально оценен и профилирован 31 химический опасный компонент, характерный для мясной продукции. Проведен анализ распределения ксенобиотиков в зависимости от страны-происхождения продукта. Разработана структурная модель оценки риска, позволяющая спрогнозировать и оценить влияние технологического процесса на реализацию химического риска в мясной продукции. Экспериментально определено фоновое содержание химических опасных компонентов (в том числе ПАУ) в различных группах мясной продукции. Рассчитана фоновая и нормативная годовая экспозиция данных химических веществ на организм человека, в зависимости от различной массы тела и объема потребления мясной продукции. В результате проведенных исследований, обоснована необходимость расширения номенклатуры ПАУ для обеспечения адекватного нормирования мясной продукции по этому показателю безопасности. С использованием разработанных методических подходов проведена оценка и составлены профили рисков на примере ПАУ. Описана структурная модель управления риском, определены управляющие воздействия в рамках технологического процесса, показанные на примере ПАУ.

 

Публикации

1. Ву Тхи, Мгебришвили И., Храмова В., Короткова А., Горлов И. The analysis of the using efficiency Japanese Matcha tea in the fermented milk products production Journal of Hygienic Engineering and Design, Vol. 20. P. 86-91 (год публикации - 2017)

2. Горлов И.Ф., Божкова С.Е., Шахбазова О.П., Губарева В.В., Мосолова Н.И., Злобина Е.Ю., Федоров Ю.Н., Мохов А.С. Productivity and adaptation ability of Holstein cattle of different genetic selections Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences, Vol. 40 (5). P. 527-533. (год публикации - 2016) https://doi.org/10.3906/vet-1505-82

3. Горлов И.Ф., Гиро Т.М., Ситникова О.И., Сложенкина М.И., Злобина Е.Ю., Карпенко Е.В. New functional products with chickpeas: reception, functional properties American Journal of Food Technology, Vol. 11 (6). P. 273-281. (год публикации - 2016) https://doi.org/10.3923/ajft.2016.273.281

4. Горлов И.Ф., Горте Е.А., Денисевич Н.Н., Мосолова Н.И. Структурно-механические свойства агаризованных желейных масс на основе подсырной сыворотки Синергия наук, № 16. С. 563-571. (год публикации - 2017)

5. Горлов И.Ф., Горте Е.А., Короткова А.А., Мосолова Н.И. Формирование потребительских свойств йогурта при обогащении БАД «Эуфлорин-B» Синергия наук, № 16. С. 579-588. (год публикации - 2017)

6. Горлов И.Ф., Колосов Ю.А., Широкова Н.В., Гетманцева Л.В., Сложенкина М.И., Мосолова Н.И., Бакоев Н.Ф., Леонова М.А., Колосов А.Ю., Злобина Е.Ю. Association of the growth hormone gene polymorphism with growth traits in Salsk sheep breed Small Ruminant Research, Vol. 150. P. 11-14. (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2017.02.019

7. Горлов И.Ф., Лопаева Е.А., Левина Я.О., Мосолова Н.И. Технология двухслойного творожного десерта для спортсменов Синергия наук, № 16. С. 572-578. (год публикации - 2017)

8. Горлов И.Ф., Омаров Р.С., Сложенкина М.И., Злобина Е.Ю., Мосолова Н.И., Шлыков С.Н. Using Grass Feeding to Enhance Level of Omega-3 Fatty Acids in Beef Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, Vol. 8 (6). P. 744-750. (год публикации - 2017)

9. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Болаев Б.К., Суторма О.А., Спивак М.Е., Ранделин А.В. Закономерности роста и мясная продуктивность бычков калмыцкой породы разных генеалогических линий Вестник Российской сельскохозяйственной науки, № 5. С. 65-68. (год публикации - 2017)

10. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Злобина Е.Ю., Тихонов С.Л. Новые подходы в разработке эффективных технологий производства животноводческого сырья и повышение биологической ценности получаемой из него продукции Индустрия питания, № 3. С. 30-34. (год публикации - 2017)

11. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Карпенко Е.В., Шахбазова О.П., Губарева В.В., Мосолова Д.А. Прогнозирование мясной продуктивности бычков в зависимости от содержания в рационе микроэлементов в органической форме Молочное и мясное скотоводство, № 4. С. 29-32. (год публикации - 2017)

12. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Николаев Д.В., Злобина Е.Ю., Сердюкова Я.П. Эффективность повышения молочной продуктивности коров за счет применения инновационных кормовых средств Вестник Алтайского государственного аграрного университета, № 6 (152). С. 107-115. (год публикации - 2017)

13. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Николаев Д.В., Федоров Ю.Н. Reproductive and adaptation qualities of Canadian breeding hogs commercially reared in Lower Volga region Sel'skokhozyaistvennaya Biologiya, Vol. 52 (4). P. 803-811. (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.4.803rus

14. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Суторма О.А., Ранделин А.В., Болаев Б.К., Натыров А.К. Качественные показатели говядины, полученной от бычков разных пород Вестник мясного скотоводства, - (год публикации - 2017)

15. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Шахбазова О.П., Губарева В.В., Болаев Б.К. Моделирование показателей мясной продуктивности в зависимости от типов телосложения бычков калмыцкой породы Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование, № 1 (45). С. 97-102. (год публикации - 2017)

16. Григорян Л.Ф., Горлов И.Ф., Бондаренко О.А., Сложенкина М.И. Рулет из мяса птицы, обогащенный органическими формами йода и селена Синергия наук, № 16. С. 555-562. (год публикации - 2017)

17. Короткова А.А., Горлов И.Ф., Анцыперова М.А., Сложенкина М.И. Возможности использования Aspergillus Oryzae для получения низколактозного молока Синергия наук, № 16. С. 548-554. (год публикации - 2017)

18. Короткова А.А., Серкова А.Е., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И. Функциональный продукт на основе низкожирных сливок, обогащённый растительными компонентами Синергия наук, № 16. С. 589-599. (год публикации - 2017)

19. Куликовский А.В., Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Горлов И.Ф., Савчук С.А. Determination of Iodotyrosines in Food. Journal of Analytical Chemistry Journal of Analytical Chemistry, Vol. 71 (12). P. 1215-1219. (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1061934816100087

20. Тинь Ву Тхи, Мгебришвили И.В., Храмова В.Н., Короткова А.А., Горлов И.Ф. Использование японского чая матча в производстве йогуртов Пищевая промышленность, № 7. С. 26-29. (год публикации - 2017)

21. Титов Е.И., Тихомирова Н.А., Ионова И.И., Горлов И.Ф., Мосолова Н.И., Короткова А.А., Злобина Е.Ю. Influence of zootechnical and technological factors on angiogenin content in raw milk and secondary milk raw material International Food Research Journal, Vol. 23 (6). P. 2465-2471. (год публикации - 2016)

22. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И. Управление аграрно-пищевыми технологиями при производстве продукции животноводства ООО «СФЕРА», Волгоград, 204 с. (год публикации - 2017)

23. Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Божкова С.Е., Мосолова Н.И., Злобина Е.Ю., Храмова В.Н. Механизмы производства животноводческого сырья и повышение биологической ценности социально значимой продукции на основе биотехнологических и молекулярно-генетических методов ВолгГТУ, Волгоград, 192 с. (год публикации - 2016)

24. Горлов И.Ф., Шлыков С.Н., Натыров А.К., Сложенкина М.И., Болаев Б.К., Мосолова Н.И., Суторма О.А., Омаров Р.С. Интенсификация производства продуктов мясного скотоводства на основе прогрессивных технологий селекции и кормления животных Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова (Элиста), 232 с. (год публикации - 2017)

25. Осадченко И.М., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Карпенко Е.В., Прокшиц В.Н. Способ удаления нитрит-ионов из водных растворов -, 2625466 (год публикации - )

26. Осадченко И.М., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Карпенко Е.В., Стародубова Ю.В., Гришин В.С., Андреев-Чадаев П.С. Способ предварительной обработки мяса животных для хранения в охлажденном состоянии -, 2632218 (год публикации - )

27. Осадченко И.М., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Филатов А.С., Карпенко Е.В., Стародубова Ю.В. Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии -, 2625496 (год публикации - )

28. - В Волгоградской области многократно увеличились инвестиции в АПК Волгоград-ТРВ, 27.09.2017 19:00 (год публикации - )


Возможность практического использования результатов
На основе прижизненного формирования заданных параметров мясного и молочного сырья, прогнозирования и прослеживаемости его производства путём системного управления трофической цепью от поля до потребителя, разработанного алгоритма формирования биотехнологической цепи как инструмента при производстве мясного и молочного сырья и выработанных из него пищевых продуктов с наиболее оптимальными свойствами имеет стратегическое значение в свете Доктрины продовольственной безопасности дальнейшее промышленное производство социально значимой мясо-молочной продукции повышенной технологической и пищевой адекватности за счёт внедрения полученных инновационных селекционно-генетических разработок, повышения продуктивного действия кормов и использования современных биотехнологических приемов.