Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Жизнеспособность организмов и популяций является ключевой интегральной категорией, составными компонентами которой могут быть геномика, метаболомика, флаксомика, эпигенетика и другие области биологии, возникшие в последние десятилетия. Необходимость расширения исследований в этой области обусловлена негативными тенденциями в современном животноводстве − рост «болезней продуктивности», спад воспроизводства, ухудшение качества и безопасности получаемой продукции. Цель данной работы и основные разделы − краткий обзор состояния проблемы, возможные подходы для оценки парциальных средних значений продолжительности жизни коров в стаде, неоднородном по выживаемости; пилотная модель прогнозирования эффективности производства молока для такого стада. Для маточного поголовья продуктивных животных под жизнеспособностью целесообразно понимать снижающуюся с возрастом функциональную мощность систем, обеспечивающих продуктивное долголетие и фертильность. Согласно излагаемой концепции, основными факторами, определяющими пожизненную продуктивность коров, являются потенциал продуктивности (ПП, потенциальный надой за лактацию без учёта возрастного снижения защитных механизмов, поддерживающих лактационную деятельность) и потенциал жизнеспособности (ПЖ, начальная конститутивная резистентность, предикторы долголетия). Среднегрупповые уровни этих факторов в настоящее время можно определить по косвенной информации − по данным регистрации возрастной динамики надоев молока за 305-дней и по выбытию коров из хозяйственного оборота. Продолжительность продуктивной жизни коров в значительной степени зависит от «начального» уровня показателей жизнеспособности (на первой лактации). О существовании этой зависимости свидетельствуют эмпирические данные и, как показали проведенные расчёты, аналогичная зависимость вытекает из общих свойств функции Гомпертца, традиционно применяемой при анализе выживаемости популяций. Судя по результатам проведенных расчётов, зависимость отдачи по молоку (прибыли на одно скотоместо в год) от среднегрупповой длительности продуктивной жизни коров при разных сочетаниях градаций ПП и ПЖ в группах может увеличиваться линейно, с эффектом насыщения, или может иметь максимум с последующим снижением − при наличии выраженной обратной взаимосвязи между ПП и ПЖ. Разработанные пилотные вычислительные модели могут найти применение для решения задач технологического прогнозирования и оптимизации ведения стада после доработки с учётом конкретных хозяйственно-экономических условий.
1. Галочкин В.А., Черепанов Г.Г. Неспецифическая резистентность продуктивных животных: труд-ности идентификации, проблемы и пути решения // Проблемы биологии продуктивных животных. − 2013. − № 1. − С. 5-29.
2. Кузнецов В.М. Исторические тренды в молочном скотоводстве России и США. − Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2015. − 64 с.
3. Кулакова Т.В., Ефимова Л.В. Анализ молочного скотоводства и основных факторов его развития в федеральном и региональном аспектах // Мат. XXI межд. конф.: "Научно-технологическое разви-тие АПК: проблемы и перспективы". − М.: ВИАПИ, 2016. − С. 236-240.
4. Михайленко И.М. Системные основы точного животноводства // В кн.: Точное сельское хозяй-ство (Precision Аgriculture) (Ред. Д. Шпаар, В.В. Захаренко, В.П. Якушев). − Санкт-Петербург- Пушкин, 2009. − С. 321-336.
5. Михайленко И.М. Управление жизненным циклом лактирующих коров на основе вероятностно-статистических и динамических моделей // Сельскохозяйственная биология. − 2015. − Т. 50. − № 4. − С. 467-475. doi: 10.15389/agrobiology.2015.4.467rus
6. Михальский А.И., Яшин А.И. Биологическая регуляция и продолжительность жизни // Проблемы управления. − 2003. − № 3. − C. 61-65.
7. Новосельцев В.Н., Яшин А.И. Почему мы стареем: математические модели истории жизни // Ин-формационные модели в здравоохранении. − 2002. − № 5-7. − C. 2-11.
8. Новосельцев В.Н., Новосельцева Ж.А. Здоровье, гомеостаз и долголетие // Успехи геронтологии. − 2011. − Т. 24. − № 4. − C. 553-562.
9. Новосельцев В.Н., Аркинг Р., Новосельцева Ж.А., Яшин А.И. Междисциплинарное моделирование системных механизмов репродукции и старения // Проблемы управления. − 2004. − № 4. − C. 27-40.
10. Прошина О., Лоскутов Н. Воспроизводство стада: потерянная страница // Животноводство России. − 2011. − № 9. − C. 40-41.
11. Сельцов В.И., Молчанова Н.В., Калиевская Г.Ф., Тохов М.Х. Продуктивное долголетие – ком-плексный показатель в селекции крупного рогатого скота // В сб.: Продуктивное долголетие круп-ного рогатого скота молочных пород (информационный обзор). − Дубровицы: ВИЖ, 2012. − C. 9-27.
12. Черепанов Г.Г., Решетов В.Б. Исследование возрастной динамики молочной продуктивности и интенсивности выбраковки коров в связи с длительностью их хозяйственного использования // Проблемы биологии продуктивных животных. − 2010. − № 1. − С. 5-17.
13. Черепанов Г.Г. Обоснование концепции о ключевой роли конститутивной резистентности для жизнеспособности и длительности использования высокопродуктивных животных // Проблемы биологии продуктивных животных. − 2014. − № 4. − C. 5-34.
14. Черепанов Г.Г. Михальский А.И. Проблема поиска возможных подходов для оценки потенциала жизнеспособности и продления сроков использования высокопродуктивных животных // Пробле-мы биологии продуктивных животных. − 2016. − № 1. − C. 5-25.
15. Черепанов Г.Г. Системно-биологический подход к повышению экономической эффективности животноводства: текущее состояние, проблемы и перспективы // В сб.: Мат. межд. научно-практ. конференции «Научно-технологическое развитие АПК: проблемы и перспективы». − М.: ВИАПИ им. А.А. Никонова, 2016. − С. 21-24.
16. Черепанов Г.Г., Михальский А.И., Новосельцева Ж.А. Оценка параметров выживаемости для со-ставляющих неоднородной популяции продуктивных животных: анализ проблемы, варианты при-ближённого решения // Проблемы биологии продуктивных животных. − 2017. − № 4. − C. 81-95.
17. Черепанов Г.Г. Биоинформационные технологии как новый ресурс для инновационного развития животноводства // Мат. межд. научно-практ. конф.: «Приоритетные и инновационные технологии в животноводстве – основа модернизации агропромышленного комплекса России»: Ставрополь: Ставропольский ГАУ, 2017, С. 84-88.
18. Cherepanov G.G., Bogdanova N.A., Makar Z.N. Special traits of the age dynamics of milk production in dairy cows in relation to their viability // Russian Agricultural Sciences. − 2013. − Vol. 39. − No. 5-6. − P. 442-445.
19. Hester R.I., Iliescu R., Summers R., Coleman T.G. Systems biology and integrative physiological model-ing // J. Physiol. − 2011. − Vol. 589. − No. 5. − P. 1053-1060.
20. VanRaden P.M., Klaaskate E.J.H. Genetic evaluation of length of productive life including predicted lon-gevity of live cows // J. Dairy Sci. − 1993. − Vol. 74. − P. 2758-2764.
21. VanRaden P.M., Wiggans G.R. Productive life evaluation: calculation, accuracy, and economic value // J. Dairy Sci. − 1995. − Vol. 78. − P. 631-338.