Assessment of the relationship between the level of somatotropin in hair and meat qualities of Hereford bulls

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background. The issue of using hair as an indicator of long-term changes in somatotropin metabolism in the body of young bulls has not been sufficiently addressed. Moreover, there is almost no information on the relationship between the somatotropin level in hair and the meat qualities of young bulls, which determined the relevance of this study.

Objective is to study the effect of the somatotropin exchange pool, estimated by its concentration in hair on the meat qualities of the Hereford bulls.

Materials and methods. The studies were performed on the Hereford bulls. Animals were divided into three groups depending on the somatotropin level in hair: I - (53.4-57.1 pg / mg); II - (57.3 to 61.8 pg / mg); III - (62.1 to 67.1 pg / mg).

Results. Bulls with the maximum somatotropin level had the highest rates of weight gain. Animals of this group had higher slaughter weight and meat protein content, with a lower fat content. An increase in the somatotropin concentration in hair was accompanied by an increase in the concentrations of leucine + isoleucine, tryptophan, histidine, methionine, a decrease in phenylalanine and serine, as well as an increase in the concentrations of polyunsaturated fatty acids in the longissimus dorsi muscle. The longissimus muscle of bulls with the maximum somatotropin level in hair contained more calcium, copper, zinc and iodine, with relatively low lead concentrations.

Conclusion. The level of somatotropin concentration in hair from the withers is closely related to the intensity of weight growth, meat productivity and meat quality of Hereford bulls, which allows us to consider hair as a biosubstrate for assessing long-term changes in the level of somatotropin in the body, when developing measures aimed at increasing the meat productivity of bulls.

作者简介

Oleg Zavyalov

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: oleg-zavyalov83@mail.ru

Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher, Department of Beef Cattle Breeding and Beef Production Technology

 

俄罗斯联邦, 29, 9 Yanvarya Str., Orenburg, 460000, Russian Federation

Alexey Frolov

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences

Email: forleh@mail.ru

Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Beef Cattle Breeding and Beef Production Technology

 

俄罗斯联邦, 29, 9 Yanvarya Str., Orenburg, 460000, Russian Federation

Ivan Sleptsov

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences

Email: saas2005@mail.ru

Candidate of Economic Sciences, Researcher, Department of Beef Cattle Breeding and Beef Production Technology

 

俄罗斯联邦, 29, 9 Yanvarya Str., Orenburg, 460000, Russian Federation

参考

  1. Kalashnikov, A. P., Fisinin, V. I., Shcheglov, V. V., & Pervov, N. G. (2003). Norms and rations for feeding farm animals. Moscow: Znanie. 456 p. ISBN: 5-94587-093-5 EDN: https://elibrary.ru/PXQMHL
  2. Kononenko, S. I., Kharlamov, A. V., Zavyalov, O. A., & Kharlamov, V. A. (2009). Productivity of bulls born in different seasons of the year. Proceedings of the Kuban State Agrarian University, 19, 197-203. EDN: https://elibrary.ru/KVLOCL
  3. Kharlamov, A. V., Zavyalov, O. A., Frolov, A. N., Kurilkina, M. Ya., & Korolev, V. L. (2017). Efficiency of beef production under different technologies of rearing and fattening. Bulletin of Meat Cattle Breeding, (2), 93-99. EDN: https://elibrary.ru/YTOCPP
  4. Anh, N. T. L., Kunhareang, S., & Duangjinda, M. (2015). Association of Chicken Growth Hormones and Insulin-like Growth Factor Gene Polymorphisms with Growth Performance and Carcass Traits in Thai Broilers. Asian-Australas J Anim Sci, 28, 1686-1695. https://doi.org/10.5713/ajas.15.0028
  5. Asimov, G. J., & Krouze, N. K. (1937). The lactogenic preparations from the anterior pituitary and the increase of milk yield in cows. J Dairy Sci, 20, 289-306.
  6. Aytac, A. K., Bilal, A. K., & Davut, B. (2015). Determination of the alui polymorphism effect of bovine growth hormone gene on carcass traits in Zavot cattle with analysis of covariance. Turk J Vet Anim Sci, 39, 16-22.
  7. Baier, F., Grandin, T., Engle, T., & Edwards-Callaway, L. (2019). Evaluation of Hair Characteristics and Animal Age on the Impact of Hair Cortisol Concentration in Feedlot Steers. Front Vet Sci, 6, 323. https://doi.org/10.3389/fvets.2019.00323
  8. Berryman, D. E., & List, E. O. (2017). Growth Hormone’s effect on adipose tissue: quality versus quantity. Int J Mol Sci, 8, 1621.
  9. Braun, U., Michel, N., Baumgartner, M. R., Hässig, M., & Binz, T. M. (2017). Cortisol concentration of regrown hair and hair from a previously unshorn area in dairy cows. Res Vet Sci, 114, 412-415. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2017.07.005
  10. Bristow, D. J., & Holmes, D. S. (2007). Cortisol levels and anxiety-related behaviors in cattle. Phys Behav, 90, 626-638. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2006.11.015
  11. Brown-Borg, H. M. (2009). Hormonal control of aging in rodents: the somatotropic axis. Mol Cell Endocrinol, 299, 64-71. https://doi.org/10.1016/j.mce.2008.07.001
  12. Burnard, C., Ralph, C., Hynd, P., Hocking Edwards, J., & Tilbrook, A. (2017). Hair cortisol and its potential value as a physiological measure of stress response in human and non-human animals. Anim Prod Sci, 57, 401-414. https://doi.org/10.1071/AN15622
  13. Burnett, T. A., Madureira, A. M., Silper, B. F., Tahmasbi, A., Nadalin, A., Veira, D. M., & Cerri, R. L. (2015). Relationship of concentrations of cortisol in hair with health, biomarkers in blood, and reproductive status in dairy cows. J Dairy Sci, 98(7), 4414-4426. https://doi.org/10.3168/jds.2014-8871
  14. Bush, J. A., Wu, G., Suryawan, A., Nguyen, H. V., & Davis, T. A. (2002). Somatotropin-induced amino acid conservation in pigs involves differential regulation of liver and gut urea cycle enzyme activity. The Journal of Nutrition, 132(1), 59-67. https://doi.org/10.1093/jn/132.1.59
  15. Cantalapiedra-Hijar, G., Abo-Ismail, M., Carstens, G. E., Guan, L. L., Hegarty, R., Kenny, D. A., McGee, M., Plastow, G., Relling, A., & Ortigues-Marty, I. (2018). Review: Biological determinants of between-animal variation in feed efficiency of growing beef cattle. Animal, 12(s2), 321-335. https://doi.org/10.1017/S1751731118001489
  16. Carrell, R. C., Smith, W. B., Kinman, L. A., Mercadante, V. R. G., Dias, N. W., & Roper, D. A. (2021). Cattle stress and pregnancy responses when imposing different restraint methods for conducting fixed time artificial insemination. Anim Reprod Sci, 225, 106672. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106672 EDN: https://elibrary.ru/FSFANM
  17. Comin, A., Prandi, A., Peric, T., Corazzin, M., Dovier, S., & Bovolenta, S. (2011). Hair cortisol levels in dairy cows from winter housing to summer highland grazing. Livest Sci, 138, 69-73. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2010.12.009
  18. Dehkhoda, F., Lee, C. M. M., Medina, J., & Brooks, A. J. (2018). The growth hormone receptor: mechanism of receptor activation, cell signaling, and physiological aspects. Front Endocrinol (Lausanne), 9, 35. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00035
  19. Devesa, J., Almengló, C., & Devesa, P. (2016). Multiple Effects of Growth Hormone in the Body: Is it Really the Hormone for Growth? Clin Med Insights Endocrinol Diabetes, 9, 47-71. https://doi.org/10.4137/CMED.S38201
  20. Dumbell, R. (2022). An appetite for growth: The role of the hypothalamic-pituitary-growth hormone axis in energy balance. J Neuroendocrinol, 34(6), e13133. https://doi.org/10.1111/jne.13133 EDN: https://elibrary.ru/UVOOVW
  21. Flores, J., García, J. E., Mellado, J., Gaytán, L., de Santiago, Á., & Mellado, M. (2019). Effect of growth hormone on milk yield and reproductive performance of subfertile Holstein cows during extended lactations. Spanish J. Agric. Res, 17(11), e0403. https://doi.org/10.5424/sjar/2019171-13842 EDN: https://elibrary.ru/REWXBZ
  22. Florini, J. R., Ewton, D. Z., & Coolican, S. A. (1996). Growth hormone and the insulin-like growth factor system in myogenesis. Endocr Rev, 17, 481-517. https://doi.org/10.1210/edrv-17-5-481
  23. Furigo, I. C., Teixeira, P. D. S., & de Souza, G. O. (2019). Growth hormone regulates neuroendocrine responses to weight loss via AgRP neurons. Nat Commun, 1, 662. https://doi.org/10.1038/s41467-019-08607-1 EDN: https://elibrary.ru/HMFRHT
  24. Ghassemi Nejad, J., Lee, B. H., Kim, J. Y., Chemere, B., Sung, K. I., & Lee, H. G. (2021). Effect of alpine grazing on plasma and hair cortisol, serotonin, and DHEA in dairy cows and its welfare impact. Domest Anim Endocrinol, 75, 106581. https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2020.106581 EDN: https://elibrary.ru/NFZMZK
  25. Gómez, C. A., Fernández, M., Franco, N., & Cueva, R. (2022). Effect of two formulations of recombinant bovine somatotropin on milk production and body condition of cattle under intensive management in Peru. Trop Anim Health Prod, 54(2), 96. https://doi.org/10.1007/s11250-021-03036-z EDN: https://elibrary.ru/MZNKYE
  26. Gow, R., et al. (2010). An assessment of cortisol analysis in hair and its clinical applications. Forensic science international, 196(1-3), 32-37. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2009.12.040
  27. Heimbürge, S., Kanitz, E., Tuchscherer, A., & Otten, W. (2020). Within a hair’s breadth — Factors influencing hair cortisol levels in pigs and cattle. Gen Comp Endocrinol, 1(288), 113359. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2019.113359
  28. Holzer, Z., Aharoni, Y., Brosh, A., Orlov, A., Veenhuizen, J., & Kasser, T. R. (1999). The effects of long-term administration of recombinant bovine somatotropin (Posilac) and Synovex on performance, plasma hormone and amino acid concentration, and muscle and subcutaneous fat fatty acid composition in Holstein-Friesian bull calves. Journal of Animal Science, 77(6), 1422-1430. https://doi.org/10.2527/1999.7761422x
  29. Jia, J., Ahmed, I., Liu, L., Liu, Y., Xu, Z., Duan, X., Li, Q., Dou, T., Gu, D., Rong, H., Wang, K., Li, Z., Talpur, M. Z., Huang, Y., & Wang, S., et al. (2018). Selection for growth rate and body size have altered the expression profiles of somatotropic axis genes in chickens. PLoS One, 13(4), e0195378. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195378
  30. Kalashnikov, V., Zajcev, A., Atroshchenko, M., Kalinkova, L., Kalashnikova, T., Miroshnikov, S., Frolov, A., & Zav’yalov, O. (2018). The content of essential and toxic elements in the hair of the mane of the trotter horses depending on their speed. Environmental Science and Pollution Research, 25(22), 21961-21967. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2334-2 EDN: https://elibrary.ru/YBUALJ
  31. Levakhin, V. I., Gorlov, I. F., Azhmuldinov, E. A., Levakhin, Yu. I., Duskaev, G. K., Zlobina, E. Yu., & Karpenko, E. V. (2017). Change in physiological parameters of calves of various breeds under the transport and preslaughter stress. Nusantara Bioscience, 9(1), 1-5. https://doi.org/10.13057/nusbiosci/n090101 EDN: https://elibrary.ru/ZVTZPJ
  32. Meyer, J., Novak, M., Hamel, A., & Rosenberg, K. (2014). Extraction and analysis of cortisol from human and monkey hair. J Vis Exp, 24(83), e50882. https://doi.org/10.3791/50882
  33. Miroshnikov, S., Kharlamov, A., Zavyalov, O., Frolov, A., Duskaev, G., Bolodurina, I., & Arapova, O. (2015). Method of sampling beef cattle hair for assessment of elemental profile. Pakistan Journal of Nutrition, 14(9), 632-636. https://doi.org/10.3923/pjn.2015.632.636 EDN: https://elibrary.ru/UZXNBR
  34. Miroshnikov, S., Zavyalov, O., Frolov, A., Bolodurina, I., Skalny, A., Kalashnikov, V., Grabeklis, A., & Tinkov, A. (2017). The Reference Intervals of Hair Trace Element Content in Hereford Cows and Heifers (Bos Taurus). Biological trace element Research, 180(1), 456-462. https://doi.org/10.1007/s12011-017-0991-5 EDN: https://elibrary.ru/XNCEKI
  35. Miroshnikov, S. A., Zavyalov, O. A., Frolov, A. N., Skalny, A. V., & Grabeklis, A. R. (2020). The reference values of hair content of trace elements in dairy cows of holstein breed. Biological Trace Element Research, 194(1), 145-151. https://doi.org/10.1007/s12011-019-01768-6 EDN: https://elibrary.ru/PILFQC
  36. Peric, T., Comin, A., Corazzin, M., Montillo, M., Cappa, A., Campanile, G., & Prandi, A. (2013). Short communication: hair cortisol concentrations in Holstein-Friesian and crossbreed F1 heifers. J Dairy Sci, 96(5), 3023-3027. https://doi.org/10.3168/jds.2012-6151 EDN: https://elibrary.ru/YDIAGD
  37. Rezaei, R., Wu, Z., Hou, Y., Bazer, F. W., & Wu, G. (2016). Amino acids and mammary gland development: nutritional implications for milk production and neonatal growth. J Anim Sci Biotechnol, 2(7), 20. https://doi.org/10.1186/s40104-016-0078-8 EDN: https://elibrary.ru/YDFGZI
  38. Russell, E., Koren, G., Rieder, M., & Van Uum, S. (2012). Hair cortisol as a biological marker of chronic stress: current status, future directions and unanswered questions. Psychoneuroendocrinology, 37, 589-601. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2011.09.009
  39. Skoupá, K., Šťastný, K., & Sládek, Z. (2022). Anabolic Steroids in Fattening Food-Producing Animals-A Review. Animals (Basel), 18(16), 2115. https://doi.org/10.3390/ani12162115 EDN: https://elibrary.ru/XBKHGY
  40. Steyn, F. J., Xie, T. Y., Huang, L., Ngo, S. T., Veldhuis, J. D., Waters, M. J., & Chen, C. (2013). Increased adiposity and insulin correlates with the progressive suppression of pulsatile gh secretion during weight gain. J Endocrinol, 218(2), 233-244. https://doi.org/10.1530/JOE-13-0084
  41. Tallo-Parra, O., Carbajal, A., Monclús, L., Manteca, X., & Lopez-Bejar, M. (2018). Hair cortisol and progesterone detection in dairy cattle: interrelation with physiological status and milk production. Domest Anim Endocrinol, 64, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2018.02.001
  42. Tallo-Parra, O., Manteca, X., Sabes-Alsina, M., Carbajal, A., & Lopez-Bejar, M. (2015). Hair cortisol detection in dairy cattle by using EIA: protocol validation and correlation with faecal cortisol metabolites. Animal, 9(6), 1059-1064. PMID: 25997530. https://doi.org/10.1017/S1751731115000294
  43. Vann, R. V., Nguyen, H. V., Reeds, P. J., Burrin, D. G., Fiorotto, M. L., Steele, N. C., Deaver, D. R., & Davis, T. A. (2000). Somatotropin increases protein balance by lowering body protein degradation in fed, growing pigs. Am. J. Physiol, 278, E477-E483. https://doi.org/10.1152/ajpendo.2000.278.3.E477
  44. Zavyalov, O. A., Frolov, A. N., Medetov, E. S., Aldyyarov, T. B., & Sycheva, I. N. (2024). Effect of the level of somatotropin hormone in blood serum on the meat productivity of Aberdeen angus bulls. BIO Web of Conferences, 121, 02009. https://doi.org/10.1051/bioconf/202412102009 EDN: https://elibrary.ru/IVUBIA

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载


Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».