Кормовая ценность вики и ее использование в рационах животных и птицы
Кормовая ценность вики и ее использование в рационах животных и птицы- Главная
- Статьи
- Кормовая ценность вики и ее использование в рационах животных и птицы
УДК: 636.085:636.086:636.084
А. Гаганов канд. с.-х. наук, ФГБНУ «Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В. Р. Вильямса»
З. Зверкова канд. с.-х. наук, ФГБНУ «Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В. Р. Вильямса». E-mail: [email protected]
Ключевые слова: вика, протеин, антипитательные вещества, синильная кислота, ингибиторы трипсина, цыплята-бройлеры.
Целесообразным является использование любого источника белка, способного покрыть его недостаток в рационах сельскохозяйственных животных.
Литература:
1.
Бернхард С. Структура и функция ферментов / С. Бернхард. – М.: Мир, 1971. – 334 с.
2. Булучевский С. Б. Питательная ценность различных сортов вики и использование ее при выращивании цыплят-бройлеров: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / С. Б. Булучевский. – М., 2005. – 16 с.
3. Вильнер А. М. Кормовые отравления сельскохозяйственных животных / А. М. Вильнер. – М.: Колос, 1966. – 448 с.
4. Воронцов Г. В. Кормовые достоинства зерна вики посевной и ее использование в рационах молодняка свиней при обогащении их биологически активными веществами / Г. В. Воронцов // Биологически активные вещества в животноводстве. – Торки, 1988. – С. 80‒84.
5. Зубарев Д. Г. Использование семян вики яровой в кормлении молодняка крупного рогатого скота / Д. Г. Зубарев // Сб. Актуальные проблемы заготовки и использования кормов. – Луговая, 2009. – С. 260‒266.
6. Косолапов В. М. Горох, люпин, вика, бобы: оценка и использование в кормлении сельскохозяйственных животных / В. М. Косолапов, А.
И. Фицев, А. П. Гаганов, М. В. Мамаева. – М.: Угрешская типография, 2009. – 374 с.
7. Косолапов В. М. Нетрадиционные зерновые и зернобобовые культуры и их использование в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы / В. М. Косолапов, А. И. Фицев, А. П. Гаганов и др. – М.: ФГУ РЦСК, 2009. – 30 с.
8. Попов И. С. Протеиновое питание животных / И. С. Попов, А. П. Дмитроченко, В. М. Крылов. – М.: Колос, 1975. – 388 с.
9. Смурыгин М. А. Справочная книга / М. А. Смурыгин. – М.: Колос, 1977. – 368 с.
10. Томмэ М. Ф. Корма СССР. Состав и питательность / М. Ф. Томмэ. – М.: Колос, 1964. – 448 с.
11. Фицев А. И. Особенность белкового обмена у цыплят-бройлеров при скармливании вики яровой / А. И. Фицев, С. Б. Булучевский // Ветеринарный консультант. – 2005. – № 6. – С. 23‒25.
12. Фицев А. И. Качество протеина и содержание антипитательных веществ в зерне различных сортов вики яровой / А. И. Фицев, Ф. В. Воронкова, Л. М. Коровина // Доклады ВАСХНИЛ. – 2003. – № 1.
– С. 18‒20.
13. Фицев А. И. Методические указания по определению антипитательных веществ в зернобобовых культурах / А. И. Фицев. – М., 1990. – 41 с.
14. Фицев А. И. Повышение качества и эффективности использования зерна бобовых в рационах сельскохозяйственных животных / А. И. Фицев // Обзор ВНИИ ТЭИ. Агропром. – М., 1992. – 49 с.
15. Фицев А. И. Антипитательные факторы зернобобовых и их использование в рационах сельскохозяйственных животных / А. И. Фицев // Тр. ВНИИФБиП. – Боровск, 2005. – № 44. – С. 204‒229.
16. Чабб Л. Дж. Антипитательные факторы в кормлении животных / Л. Дж. Чабб // Новейшие достижения в исследовании питания животных. – М.: Агропромиздат, 1985. – С. 27‒48.
17. Aletor V. A. Nutritional and antinutritional characteristics of selected Vicia genotypes / V. A. Aletor, A. V. Goodchild, А. М. Abd, E. L. Moneim // Animal Feed Science Technol. – 1994. – No. 47. – Р. 125‒139.
18. Arscott G. H. Relationship of 2,5 diamino – 4,6 – diketopyrornidin, 2,4 – diamminobutyrik acid and a crude preparation of β-cyano-L- alanine to the toxicity of common and hairy vetch seed fed to chichs / G.
H. Arscott, J. A. Harpe, J. Nutr // J. Nutr. – 1963. – No. 80. – P. 251‒254.
19. Castanon J. I. R. Substitution of fixed amounts of soybean meal for field beans (Vicia faba), sweet lupins (Lupinus albus) cull peas (Pisum sativum) and vetch (Vicia sativa) in diets for high performance laying Lengorn hens / J. I. R. Castanon, J. Perez-Lanzas // British Poultry Science. – 1990. – No. 31. – P. 173‒180.
20. Charalambous K. M. Narbon vetch (Vicia Narbonensis) as a potencial substitute of soybean meal in broiler diets / К. М. Charalambous, Р. Hadjigeorgiou, С. Parachritotbrou // Nicosia, 1999. – P. 9‒10.
21. Farran M. T. Performance of Broilers and Production and Egg Quality Parameters of Laying Hens Fed 60 % Raw of Treated Common Vetch (Vicia sativa) / М. Т. Farran, Р. В. Dakessian, А.Н. Darwish and all // Seeds. Poultry Science. – 2001. – Vol. 80 – No. 2. – P. 203.
22. Grela E. Wspolrzedna uprawa wiki siewnej z gorczyka czarna / Е. Grela, Т. Olszak // Hod. Rosl. – 1976.
23. Piech A. Materyaty XI Sesii Zywionowej / A. Piech, D. Jamroz, Z. Fritz // KNZ PAN Lublin. – 1975. – 95 p.
24. Wojcik S. Nasiona wyki jarej jako pasza bialkowa dla kurczat rzeznych. Roczniki naukowe zooteclmiki / S. Wojcik, K. Plaur // Polish journal of animal science and technology. – Warszawa, 1979. – P. 233‒239.
Актуальность темы. Обеспечение сбалансированного кормления сельскохозяйственных животных является одним из основных факторов, определяющих эффективность производства животноводческой продукции. В этой связи целесообразным является использование любого источника белка, способного покрыть его недостаток. Одним из таких источников белка является вика. Однако она не занимает соответствующих ее значению площадей в сельскохозяйственном производстве. Причиной этому служат объективные и субъективные обстоятельства. Использование вики на зернофураж ограничивается наличием в ее составе антипитательных веществ. Кроме этого, при кормлении животных, особенно моногастричных, важное значение имеет биологическая ценность белка, определяющаяся аминокислотным составом.
Результаты исследований и их обсуждение. По общей питательности и содержанию сырого протеина (табл. 1) вика превосходит горох и кормовые бобы, но уступает узколистному люпину и сое. Углеводы вики представлены в основном крахмалом. На долю сырой клетчатки приходится от 4,4 до 8,6 %. Содержание жира в зерне вики составляет 0,74‒1,75 %. По переваримости питательных веществ вика уступает только люпину узколистому и превосходит горох, кормовые бобы и сою [8].
Эффективность использования вики сельскохозяйственными животными, особенно моногастричными, во многом определяется ее биологической ценностью. Белок вики, как и других бобовых культур, является хорошим источником незаменимых аминокислот. По биологической ценности (60,13 %) он близок к белку кормовых бобов, превосходит узколистный люпин, но уступает гороху и сое. На долю незаменимых аминокислот приходится от 32,7 до 53,1 % от общего содержания протеина [6].
Одной из лимитирующих аминокислот в рационах моногастричных животных является лизин.
По его количеству вика уступает сое, а по метионину превосходит многие бобовые культуры (табл. 2). Между биологической ценностью сырого протеина и содержанием лизина и метионина обнаружены высокие коэффициенты корреляции (r = 0,69±1 и r =0,68±11) [2].
Для Цитирования:
А. Гаганов, З. Зверкова, Кормовая ценность вики и ее использование в рационах животных и птицы. Главный зоотехник. 2018;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Для Цитирования:
А. Гаганов, З. Зверкова, Кормовая ценность вики и ее использование в рационах животных и птицы. Главный зоотехник. 2018;3.
ФИО
Ваш e-mail
Ваш телефонНажимая кнопку «Получить доступ» вы даёте своё согласие обработку своих персональных данных
Ваше имя
Ваша фамилия
Ваш e-mail
Ваш телефон Придумайте пароль Пароль еще разЗапомнить меня
Информируйте меня обо всех новостях и спецпредложениях по почте
Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
Логин
Пароль
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Ваш телефон:Сообщение:
На сайте используется защита от спама reCAPTCHA и применяются Условия использования и Конфиденциальность Google
Использовать это устройство?
Одновременно использовать один аккаунт разрешено только с одного устройства.
Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
×Мы перевели вас на Русскую версию сайта
You have been redirected to the Russian version
Мы используем куки
Вика яровая — выигрышное сочетание
Животноводство Растениеводство 19 мая 2020
Текст: А. В. Безгодов, канд. с.-х. наук, зав. отделом селекции и семеноводства озимых и яровых зерновых культур, ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный НИЦ Уральского отделения РАН»
Для увеличения объемов производства продуктов животноводства в стране особое значение имеет решение проблемы белкового корма.
С этой целью необходимо, прежде всего, развивать растениеводческое направление, в том числе за счет расширения посевов и повышения урожайности много- и однолетних бобовых культур.
К таким растениям относятся горох, пелюшка, люпин, бобы и прочие, причем достаточно перспективной является вика яровая. Данные культуры вполне способны сформировать основу для получения кормового белка. В нашей стране потребность в зерне обозначенных растений составляет около 6 млн т, однако сейчас объем их производства оказывается в четыре раза меньше — только 1,6 млн т.
РАСШИРИТЬ ПРИМЕНЕНИЕ
Вика яровая — однолетняя бобовая культура, выращиваемая для получения зеленой массы, сена, сенажа и зерна. По кормовой ценности она почти не уступает многолетним травам — клеверу и люцерне. В ее семенах содержится в среднем от 27 до 35% белка, в соломе — 6–10%, сене — 18–22%, а в зеленой массе — 3,5%, причем данное вещество богато незаменимыми аминокислотами, в том числе лизином и триптофаном, и отличается высоким коэффициентом переваримости.
Зеленая масса этого растения содержит меньший объем клетчатки по сравнению с другими зернобобовыми, долго не грубеет и охотно поедается любыми животными. В 100 кг этой смеси находится 0,16 кормовой единицы, в сене — 0,46 корм. ед. При этом о существенной продуктивности культуры свидетельствует высокая обеспеченность каждой кормовой единицы сырым и переваримым протеином — 187–223 и 164–196 г соответственно.
В целях более широкого применения зерна вики в кормлении сельскохозяйственных животных ведется селекция, и создаются новые сорта с высокой урожайностью и низким содержанием в белке синильной кислоты при допустимом количестве ингибиторов трипсина. В частности, отечественными специалистами были разработаны зернофуражные сорта, пригодные для использования в качестве концентрированного корма, — Луговская 15, Люба, Луговская 85, Узуновская 15 и Луговская 98, включенные в реестр разрешенных для возделывания в Российской Федерации. Их можно рассматривать как дополнительный источник белкового сырья при включении в состав комбикормов в фермерских хозяйствах для цыплят-бройлеров, а также в кормосмесях собственного приготовления.
Сейчас проводятся испытания новых сортов согласно утвержденному ГОСТ Р 54631-2011.
ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ КОМПОНЕНТ
Вика яровая посевная — светолюбивая культура длинного дня развития. При недостатке света у нее отмечаются усиленный рост стеблей, вытягивание корневой системы, снижение продуктивности цветения и плодоношения, уменьшение содержания в зерне наиболее ценных компонентов — белков, сахаров и крахмала. В молодом возрасте растения лучше переносят затенение, чем в более поздние фазы онтогенеза, причем максимально светочувствительный период — формирование и созревание бобов и семян. В фазу цветения из-за продолжительного и большого количества осадков нередко наблюдается поражение этой культуры корневыми гнилями. Последствия проявляются в виде замедления темпов роста, преждевременного отмирания нижних листьев, а затем увядания и усыхания целых растений. Зерна на таких экземплярах формируются щуплыми и больными в результате практически полного отсутствия реутилизации питательных веществ из вегетативных органов в генеративные, что приводит к снижению урожайности.
В то же время продолжительный период без осадков во второй половине июня и в течение всего июля негативно влияет на налив бобов, что отрицательно воздействует на крупность и массу 1000 семян.
При выращивании на зерно вика склонна к полеганию, поэтому при уборке нередко возникают трудности. Данное явление обуславливает необходимость выращивания этого растения с уплотняющей, поддерживающей культурой, в агрофитоценозе с которой во влажные годы будет снижаться поражение урожая корневыми гнилями и листовыми болезнями, а в сухие периоды — повышаться экологическая пластичность и стрессоустойчивость. Сегодня данная задача в сельскохозяйственном производстве не решена. Помимо этого, проведенные многочисленные исследования по комплексным посевам бобовых культур с ячменем и овсом показали, что в таких смесях злаковый компонент обычно доминирует над бобовым, в результате чего урожайность последнего по сравнению с показателями на одновидовых участках значительно снижается.
КОМПЛЕКС ОПЫТОВ
Несоответствие объемов производства вики возрастающим потребностям, низкая и нестабильная продуктивность по годам, неровность погодных условий как по сезонам, так и по зонам возделывания вызывают необходимость поиска принципиально новых технологий выращивания. По этой причине с 2015 года специалисты ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный НИЦ Уральского отделения РАН» ведут научные эксперименты по полиморфным посевам зернобобовых культур в смеси с рапсом и горчицей. У этих капустных имеется более крепкий стебель, и в момент созревания семян в стручках их листовой аппарат полностью отмирает, что способствует большему поглощению солнечной энергии вторым компонентом. На таких вариантах доминирующей чаще оказывается бобовая культура.
Одни из полевых опытов на двувидовых посевах вики и рапса проводились в 2015–2018 годах на темно-серой лесной тяжелосуглинистой почве. Агрохимическая характеристика опытного участка: рН равнялся 5,5 единицы, гумус — 3,91%, НГ — 5,85 ммоль/100 г почвы, сумма поглощенных оснований — 27,4 ммоль/100 г почвы, N — 96 мг/кг, Р2О5 — 205 мг/кг, К2О — 82 мг/кг.
Весной под предпосевную культивацию вносилось комплексное удобрение N30P30K30. Посев осуществлялся 13–15 мая с последующим прикатыванием и применением почвенного гербицида «Алгоритм» в дозе 200 г/га. Для борьбы с вредителями капустных культур семена обрабатывались инсектицидным протравителем. Также однократно предпринималось опрыскивание по вегетации против вредителей в фазу бутонизации и начала цветения рапса.
ПЛАНОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ
Исследования показали возможность возделывания вики посевной в полиморфных посевах с яровым рапсом. Такое сочетание позволило получать стабильный урожай зерна при уровне содержания бобового компонента от 56,8 до 67,7% по сорту Красноуфимская 49 и от 63,8 до 71,9% по сорту Ассорти. По сравнению с одновидовым посевом вики в полиморфных комплексах отмечалось увеличение общей продуктивности на 73,4–76,9% и 92,7–93,7% по двум обозначенным сортам. Кроме того, при высеве сортов вики укосного направления рапс как уплотняющая культура оказывал сильное влияние на повышение урожайности бобового компонента — она возрастала на 12,5–31,3% и 24,5–27,3% соответственно.
Однако было отмечено, что для успешного возделывания вики яровой в полиморфных посевах с капустными культурами требуются правильный подбор сорта и соблюдение агротехники, поскольку на территории Российской Федерации выращивается большое количество сортов, обладающих ценными биологическими и хозяйственными качествами. Они проявляются только в конкретных почвенно-климатических зонах, в связи с чем некоторые сорта могут быть малопригодны для других территорий.
Следует отметить, что выращивание моделируемых смешанных агрофитоценозов является доступным и дешевым способом производства высококачественных семенного и фуражного материалов. Зерновая продуктивность таких комплексов определяется во многом набором компонентов. При этом биологическая эффективность возделывания культур в подобных посевах по показателю отношения земельных эквивалентов LER (Land Equivalent Ratio), являющемся наиболее распространенным критерием этого параметра, оказывается выше, чем в одновидовых.
С его помощью делается расчет единицы земельной площади, необходимой для получения в монопосеве того количества каждой культуры, которое сформировалось на смешанном участке. Для этого урожайность вида A в комплексном посеве с B (Yab) делится на продуктивность культуры A при чистом высеве (Yaa). Отношение Yab/Yaa позволяет определить, сколько потребовалось бы земли для получения урожая Yab, если бы растения A выращивались раздельно. Такой же показатель вычисляется для культуры B. Критерий LER можно рассчитать по формуле, подразумевающей сложение соотношений Yab/Yaa и Yba/Ybb. Полученное значение обычно показывает, во сколько раз больше нужно территории для формирования такого же урожая исходных компонентов. При этом чем выше оказывается величина LER, тем эффективнее используется пашня.
СОРТОВЫЕ КОМБИНАЦИИ
Во время исследований также было установлено, что сорта вики яровой укосного использования Льговская 91 и Красноуфимская 49 показывали положительную аллелопатию при совместном выращивании с рапсом.
В частности, отмечалось существенное возрастание урожайности бобовой культуры при снижении продуктивности капустной по сравнению со значениями в одновидовых посевах: объемы сбора вики повысились с 2,09 до 2,45–2,73 т/га, или на 17,2–30,6%. При этом производительность гектара пашни на бинарных вариантах увеличилась в 1,9–2 раза.
Использование сорта вики зернофуражного направления Люба в условиях Свердловской области в полиморфных посевах было менее эффективным относительно других сортов. Несмотря на то, что общая урожайность значительно возросла, с 1,16 до 1,91–2,19 т/ га, а эффективность использования пашни увеличилась в 1,4–1,6 раза, валовой сбор зерна этой культуры снизился до 0,76–0,98 т/га. По сравнению с иными вариантами возделывание этого сорта с полной нормой в смеси с рапсом не сокращало продуктивность бобовых, но приводило к существенному полеганию растений к моменту уборки. В то же время сорт вики зернофуражного направления Луговская 98 демонстрировал положительную аллелопатию при совместном выращивании с рапсом.
Так, отмечалось значительное возрастание урожайности бобовой культуры при снижении продуктивности травянистых растений по сравнению с показателями на одновидовых полях. В полиморфных посевах продуктивность вики увеличивалась до 2,23 и 2,65 т/га, то есть на 33,5%, а эффективность гектара пашни — в 1,8–2 раза. Помимо этого, опыты показали, что в смешанных посевах вика оказалась менее склонна к полеганию, причем при его наступлении оставался воздушный коридор между почвой и отмершими растениями высотой от 20 до 30 см. Такие посевы практически не загнивали, более равномерно созревали, не затрудняли комбайновую уборку и гарантировали формирование качественных зерна и семян.
ЭЛЕМЕНТЫ МЕТОДА
На основе проведенных опытов была сформирована технология, позволяющая в условиях Свердловской области стабильно получать фуражное зерно вики с содержанием протеина на уровне 27,5–29,4% для сорта Луговская 98 и до 30,2% для сорта Люба в прохладные влажные годы, как, например, в 2018 году.
Соответствующие цифры при благоприятных для культуры погодных условиях могут составлять 29,9–31,6 и 32,1–33,6%, при этом продуктивность гектара пашни возрастает в 1,5–2 раза. Основополагающими элементами технологии являются использование рапса Луч или других рано созревающих линейных сортов, а также вики Красноуфимская 49, Ассорти, Льговская 91, Луговская 98 или Люба. Норма высева капустной культуры составляет 1,25 млн всхожих семян на гектар, бобовой — 0,4–0,8 млн шт/ га, причем следует учитывать бонитет почвы: чем он выше, тем ниже число высеваемых зерен. Предусматривается обязательная обработка семян препаратами инсектицидного и фунгицидного действий. Кроме того, целесообразен ранний и одновременный срок внесения вики и уплотняющей культуры, причем требуется прикатывание почвы сразу после посева с использованием почвенного гербицида «Алгоритм» или «Команд» в дозе 200 г/га. Следует прибегать к инсектицидной обработке против клубенькового долгоносика и рапсового цветоеда, а в годы, когда затягивается созревание, необходима десикация или раздельная.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ВЫГОДА
Данная технология начала внедряться с 2017 года в ООО «БМК», расположенном в Богдановическом районе Свердловской области, где с площади в 59 га при посеве 1 мая викорапсового комплекса был получен урожай 2,7 т/ га при содержании бобовой культуры сорта Льговская 91 на уровне 77,8%. Кроме того, удалось произвести 119 т кондиционных семян. В 2018 году общая продуктивность смешанного посева составила 2,5 т/га, в том числе 2 т/га вики. В прошлом году на предприятии высевался сорт Льговская 22, и в полиморфном сочетании с рапсом общая урожайность равнялась 1,5 т/га, бобовых растений — 1,1 т/га. Снижение продуктивности было обусловлено нарушением методики: посев осуществлялся во второй половине мая по весновспашке.
Таким образом, использование рапса ярового в качестве уплотняющей и поддерживающей культуры для вики экономически выгодно, поскольку в таком случае ощутимо возрастает продуктивность пашни, увеличивается валовой сбор протеина, идет накопление биологического азота.
Внедрение технологии полиморфных викорапсовых посевов дает гарантированное получение семян бобовой культуры с высоким коэффициентом размножения, причем во время сортировки зерна не возникнет трудностей, так как материал в зерновой смеси легко разделим. Значительное, превышающее отмечаемое в горохе, содержание протеина в семенах вики и внедрение в производство зернофуражных сортов этой культуры могут стать существенной опорой в выработке кормового белка в Свердловской области и других регионах Российской Федерации.
Тэги: вика яровая, рапс, горчица, корма
Wiki-Pi: веб-сервер аннотированных межбелковых взаимодействий человека для помощи в открытии функции белка
1. Apweiler R, Bairoch A, Wu CH, Barker WC, Boeckmann B, et al. (2004) UniProt: база знаний Universal Protein. Нуклеиновые Кислоты Res 32: Д115–119. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
2.
Прасад Т.С., Кандасами К. , Пандей А. (2009) Справочная база данных по человеческим белкам и человеческая протеинпедия как инструменты открытия для системной биологии. Методы Мол Биол
577: 67–79. [PubMed] [Google Scholar]
3. Ребхан М., Чалифа-Каспи В., Прилуски Дж., Ланцет Д. (1998) GeneCards: новый сборник по функциональной геномике с поддержкой автоматизированного интеллектуального анализа данных и переформулирования запросов. Биоинформатика 14: 656–664. [PubMed] [Google Scholar]
4. Эшбернер М., Болл К.А., Блейк Дж.А., Ботштейн Д., Батлер Х. и др. (2000) Онтология генов: инструмент для объединения биологии. Консорциум генных онтологий. Нат Жене 25: 25–29. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
5. Канехиса М., Гото С. (2000) KEGG: Киотская энциклопедия генов и геномов. Нуклеиновые Кислоты Res 28: 27–30. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
6.
Berman HM, Westbrook J, Feng Z, Gilliland G, Bhat TN, et al. (2000) Банк данных о белках. Нуклеиновые Кислоты Res
28: 235–242.
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
7. Хамош А., Скотт А.Ф., Амбергер Дж.С., Боккини К.А., МакКьюсик В.А. (2005) Онлайн-менделевское наследование у человека (OMIM), база знаний о генах человека и генетических нарушениях. Нуклеиновые Кислоты Res 33: Д514–517. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
8. Вастрик И., Д’Эустачио П., Шмидт Э., Гопинат Г., Крофт Д. и др. (2007) Reactome: база знаний о биологических путях и процессах. Геном Биол 8: Р39. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
9. Старк С., Брайткройц Б.Дж., Регули Т., Буше Л., Брайткройц А. и др. (2006) BioGRID: общий репозиторий для наборов данных взаимодействия. Нуклеиновые Кислоты Res 34: Д535–539. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
10.
фон Меринг С., Дженсен Л.Дж., Снел Б., Хупер С.Д., Крупп М. и др. (2005) STRING: известные и предсказанные белок-белковые ассоциации, интегрированные и передаваемые между организмами. Нуклеиновые Кислоты Res
33: Д433–437.
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
11. Xenarios I, Salwinski L, Duan XJ, Higney P, Kim SM, et al. (2002) DIP, База данных взаимодействующих белков: исследовательский инструмент для изучения клеточных сетей белковых взаимодействий. Нуклеиновые Кислоты Res 30: 303–305. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
12. Чатр-арьямонтри А., Сеол А., Палацци Л.М., Нарделли Г., Шнайдер М.В. и др. (2007) MINT: база данных Molecular INTeraction. Нуклеиновые Кислоты Res 35: Д572–574. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
13. Корб М., Руст А.Г., Торссон В., Баттейл С., Ли Б. и др. (2008) База данных врожденного иммунитета (IIDB). БМК Иммунол 9: 7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
14. Хермякоб Х., Монтекки-Палацци Л., Льюингтон С., Мудали С., Керриен С. и др. (2004) IntAct: база данных молекулярного взаимодействия с открытым исходным кодом. Нуклеиновые Кислоты Res 32: Д452–455. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
15.
Хоффманн Р. (2008) Вики для наук о жизни, где авторство имеет значение. Нат Жене
40: 1047–1051. [PubMed] [Google Scholar]
16. Harrison PJ, Weinberger DR (2005)Гены шизофрении, экспрессия генов и невропатология: вопрос их конвергенции. Мол Психиатрия 10: 40–68; изображение 45. [PubMed] [Google Scholar]
17. Миллар Дж.К., Кристи С., Андерсон С., Лоусон Д., Сяо-Вей Лох Д. и др. (2001) Структура генома и локализация в горячей точке сцепления Disrupted In Schizophrenia 1, гена, нарушенного транслокацией, сегрегирующей при шизофрении. Мол Психиатрия 6: 173–178. [PubMed] [Google Scholar]
18. Камарго Л.М., Коллура В., Рейн Дж.С., Мизугути К., Хермякоб Х. и др. (2007) Disrupted in Schizophrenia 1 Interactome: доказательства тесной связи генов риска и потенциальной синаптической основы шизофрении. Мол Психиатрия 12: 74–86. [PubMed] [Академия Google]
19.
Ван К., Джааро-Пелед Х., Сава А., Брэндон Н.Дж. (2008 г.) Как DISC1 способствовал открытию лекарств?
Мол Селл Нейроски
37: 187–195.
[PubMed] [Google Scholar]
20. Камарго Л.М., Ван К., Брэндон Н.Дж. (2008) Чему мы можем научиться из нарушенного интерактома при шизофрении 1: уроки для идентификации мишеней и биологии болезни? Novartis нашла Симп 289: 208–216; обсуждение 216–221, 238–240. [PubMed] [Google Scholar]
21. Wishart DS, Knox C, Guo AC, Cheng D, Shrivastava S, et al. (2008) DrugBank: база знаний о наркотиках, действиях по борьбе с наркотиками и целях, связанных с наркотиками. Нуклеиновые Кислоты Res 36: Д901–906. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
22. Маглотт Д., Остелл Дж., Прюитт К.Д., Татусова Т. (2011) Ген Entrez: информация, ориентированная на гены, в NCBI. Нуклеиновые Кислоты Res 39: Д52–57. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
23. Хаббард Т., Баркер Д., Бирни Э., Кэмерон Г., Чен И. и др. (2002) Проект базы данных генома Ensembl. Нуклеиновые Кислоты Res 30: 38–41. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
24.
Maere S, Heymans K, Kuiper M (2005) BiNGO: плагин Cytoscape для оценки чрезмерного представления категорий генной онтологии в биологических сетях.
Биоинформатика
21: 3448–3449. [PubMed] [Google Scholar]
25. Шеннон П., Маркиэль А., Озьер О., Балига Н.С., Ван Дж.Т. и др. (2003) Cytoscape: программная среда для интегрированных моделей сетей биомолекулярного взаимодействия. Геном Res 13: 2498–2504. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
26. Баран Дж., Гернер М., Хеусслер М., Ненадик Г., Бергман К.М. (2011) pubmed2ensembl: ресурс для поиска биологической литературы по генам. PLoS один 6: е24716. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
27. Manning CD, Raghavan P, Schütze H (2008) Введение в поиск информации. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. xxi, 482 с.
28. Hindorff LA, Sethupathy P, Junkins HA, Ramos EM, Mehta JP, et al. (2009)Потенциальные этиологические и функциональные последствия полногеномных ассоциаций локусов для заболеваний и признаков человека. Proc Natl Acad Sci U S A 106: 9362–9367. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
29.
Грасси М.
А., Тихомиров А., Рамалингам С., Белоу Дж.Е., Кокс Н.Дж. и соавт. (2011)Полногеномный метаанализ тяжелой диабетической ретинопатии. Хум Мол Жене
20: 2472–2481. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
30. Wang JY, Lu Q, Tao Y, Jiang YR, Jonas JB (2011)Внутриглазная экспрессия тимозина бета4 при пролиферативной диабетической ретинопатии. Акта Офтальмол 89: e396–403. [PubMed] [Google Scholar]
31. Чибалин А.В., Ленг Ю., Виейра Э., Крук А., Бьорнхольм М. и др. (2008) Понижение дельта-диацилглицеролкиназы способствует резистентности к инсулину, вызванной гипергликемией. Клетка 132: 375–386. [PubMed] [Google Scholar]
32. Арион Д., Унгер Т., Льюис Д.А., Левитт П., Мирникс К. (2007)Молекулярные доказательства повышенной экспрессии генов, связанных с иммунной функцией и функцией шаперона, в префронтальной коре при шизофрении. биопсихиатрия 62: 711–721. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
33.
Jia P, Wang L, Meltzer HY, Zhao Z (2010)Общие варианты, связанные с риском шизофрении: анализ путей данных GWAS.
Шизофр Рез
122: 38–42. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
34. Esch T, Stefano GB, Fricchione GL, Benson H (2002) Роль стресса в нейродегенеративных заболеваниях и психических расстройствах. Нейро Эндокринол Летт 23: 199–208. [PubMed] [Google Scholar]
35. Голд С.М., Ирвин М.Р. (2009)Депрессия и иммунитет: воспаление и симптомы депрессии при рассеянном склерозе. Иммунол Аллергия Клин Норт Ам 29: 309–320. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
36. Леонард Б.Е., Мьинт А. (2009)Психонейроиммунология депрессии. Хум Психофармаколь 24: 165–175. [PubMed] [Google Scholar]
37. Лутгендорф С.К. (2009)Положительный аффект и радиационно-индуцированное воспаление: взгляд на воспалительную регуляцию? Мозг Поведение Иммунитет 23: 1066–1067. [PubMed] [Google Scholar]
38. Скиннер Р., Джорджиу Р., Торнтон П., Ротвелл Н. (2009)Психонейроиммунология инсульта. Иммунол Аллергия Клин Норт Ам 29: 359–379. [PubMed] [Google Scholar]
39..jpg)
Браун А.С., Деркитс Э.Дж. (2010)Пренатальная инфекция и шизофрения: обзор эпидемиологических и трансляционных исследований. Эм Джей Психиатрия
167: 261–280. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
40. Jabocs K (2006)Шизофрения и иммунная система. Гарвардское научное обозрение, весна 2006: 46–48. [Google Scholar]
41. Crack PJ, Bray PJ (2007)Toll-подобные рецепторы в головном мозге и их потенциальная роль в невропатологии. Иммунол Селл Биол 85: 476–480. [PubMed] [Академия Google]
Что такое эпигенетика? | CDC
Ваши гены играют важную роль в вашем здоровье, но не меньшее значение имеют ваше поведение и окружающая среда, например, что вы едите и насколько вы физически активны. Эпигенетика — это исследование того, как ваше поведение и окружающая среда могут вызывать изменения, влияющие на работу ваших генов. В отличие от генетических изменений, эпигенетические изменения обратимы и не меняют последовательность вашей ДНК, но они могут изменить то, как ваше тело читает последовательность ДНК.
Экспрессия генов относится к тому, как часто или когда белки создаются в соответствии с инструкциями ваших генов. В то время как генетические изменения могут изменить состав белка, эпигенетические изменения влияют на экспрессию генов, включая и выключая гены. Поскольку ваше окружение и поведение, такое как диета и физические упражнения, могут привести к эпигенетическим изменениям, легко увидеть связь между вашими генами, вашим поведением и окружающей средой.
Как работает эпигенетика?
Эпигенетические изменения по-разному влияют на экспрессию генов. Типы эпигенетических изменений включают:
Метилирование ДНК
Метилирование ДНК работает путем добавления химической группы к ДНК. Как правило, эта группа добавляется в определенные места ДНК, где она блокирует белки, которые прикрепляются к ДНК, чтобы «читать» ген. Эта химическая группа может быть удалена с помощью процесса, называемого деметилированием. Как правило, метилирование «выключает» гены, а деметилирование «включает» гены.
Модификация гистонов
ДНК оборачивается вокруг белков, называемых гистонами. Когда гистоны плотно упакованы вместе, белки, которые «считывают» ген, не могут так же легко получить доступ к ДНК, поэтому ген «выключается». Когда гистоны упакованы неплотно, больше ДНК открыто или не обернуто вокруг гистона, и к ним могут получить доступ белки, которые «считывают» ген, поэтому ген «включается». Химические группы могут быть добавлены или удалены из гистонов, чтобы сделать гистоны более плотно или рыхло упакованными, включая или выключая гены.
Некодирующая РНК
Ваша ДНК используется в качестве инструкции для создания кодирующей и некодирующей РНК. Кодирующая РНК используется для производства белков. Некодирующая РНК помогает контролировать экспрессию генов, присоединяясь к кодирующей РНК вместе с определенными белками, чтобы разрушить кодирующую РНК, чтобы ее нельзя было использовать для создания белков. Некодирующие РНК могут также привлекать белки для модификации гистонов, чтобы включать или выключать гены.
Как может измениться ваша эпигенетика?
Ваша эпигенетика меняется с возрастом, как в рамках нормального развития и старения, так и в ответ на ваше поведение и окружающую среду.
- Эпигенетика и развитие
Эпигенетические изменения начинаются еще до вашего рождения. Все ваши клетки имеют одни и те же гены, но выглядят и действуют по-разному. По мере вашего роста и развития эпигенетика помогает определить, какую функцию будет выполнять клетка, например, станет ли она клеткой сердца, нервной клеткой или клеткой кожи.
Пример: нервная клетка против мышечной клетки
Ваши мышечные и нервные клетки имеют одинаковую ДНК, но работают по-разному. Нервная клетка передает информацию другим клеткам вашего тела. Мышечная клетка имеет структуру, которая помогает вашему телу двигаться. Эпигенетика позволяет мышечной клетке «включать» гены, чтобы сделать белки важными для ее работы, и «выключать» гены, важные для работы нервной клетки.
- Эпигенетика и возраст
Эпигенетика меняется на протяжении всей жизни. Ваша эпигенетика при рождении отличается от вашей эпигенетики в детстве или взрослой жизни.
Пример: Исследование новорожденных, 26-летних и 103-летних
Метилирование ДНК в миллионах участков было измерено у новорожденных, 26-летних и 103-летних. Уровень метилирования ДНК снижается с возрастом. У новорожденного был самый высокий уровень метилирования ДНК, у 103-летнего человека был самый низкий уровень метилирования ДНК, а у 26-летнего человека уровень метилирования ДНК был между новорожденным и 103-летним (1).
- Эпигенетика и обратимость
Не все эпигенетические изменения являются постоянными. Некоторые эпигенетические изменения могут быть добавлены или удалены в ответ на изменения в поведении или окружающей среде.
Пример: Курильщики, некурящие и бывшие курильщики
Курение может привести к эпигенетическим изменениям.
Например, в некоторых частях гена AHRR курильщики имеют тенденцию к меньшему метилированию ДНК, чем некурящие. Разница больше для заядлых курильщиков и длительных курильщиков. После отказа от курения у бывших курильщиков может начаться повышенное метилирование ДНК в этом гене. В конце концов, они могут достичь уровня, аналогичного уровню некурящих. В некоторых случаях это может произойти менее чем за год, но продолжительность времени зависит от того, как долго и сколько человек курил до того, как бросить курить (2).
Эпигенетика и здоровье
Эпигенетические изменения могут по-разному влиять на ваше здоровье:
- Инфекции
Микробы могут изменить вашу эпигенетику, ослабив вашу иммунную систему. Это помогает микробу выжить.
Пример: Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium tuberculosis вызывает туберкулез. Инфекции этими микробами могут вызывать изменения гистонов в некоторых ваших иммунных клетках, что приводит к «отключению» ИЛ-12В ген. «Выключение» гена IL-12B ослабляет вашу иммунную систему и повышает выживаемость Mycobacterium tuberculosis (3).
- Рак
Определенные мутации повышают вероятность развития рака. Точно так же некоторые эпигенетические изменения увеличивают риск развития рака. Например, наличие мутации в гене BRCA1 , препятствующей его правильной работе, повышает вероятность развития рака молочной железы и других видов рака. Точно так же повышенное метилирование ДНК приводит к уменьшению 9Экспрессия гена 0142 BRCA1 повышает риск развития рака молочной железы и других видов рака (4). Хотя раковые клетки имеют повышенное метилирование ДНК в определенных генах, общий уровень метилирования ДНК в раковых клетках ниже, чем в нормальных клетках. Различные типы рака, которые выглядят одинаково, могут иметь разные модели метилирования ДНК. Эпигенетика может использоваться, чтобы помочь определить, какой тип рака у человека, или может помочь обнаружить рак, который трудно обнаружить раньше.
Эпигенетика сама по себе не может диагностировать рак, и рак должен быть подтвержден дальнейшими скрининговыми тестами.
Эпигенетика сама по себе не может диагностировать рак, и рак должен быть подтвержден дальнейшими скрининговыми тестами.Пример: колоректальный рак
Колоректальный рак характеризуется аномальным метилированием участков ДНК рядом с определенными генами, что влияет на экспрессию этих генов. Некоторые коммерческие скрининговые тесты на колоректальный рак используют образцы стула для поиска аномальных уровней метилирования ДНК в одном или нескольких из этих участков ДНК. Важно знать, что если результат теста положительный или ненормальный, для завершения процесса скрининга необходимо провести колоноскопию (5).
- Питание во время беременности
Окружение и поведение беременной женщины во время беременности, например, ест ли она здоровую пищу, могут изменить эпигенетику ребенка. Некоторые из этих изменений могут сохраняться десятилетиями и повышать вероятность развития у ребенка определенных заболеваний.
Пример: голландский голод Зимний голод (1944-1945)
Люди, чьи матери были беременны ими во время голода, были более склонны к развитию определенных заболеваний, таких как сердечные заболевания, шизофрения и диабет 2 типа (6). Примерно через 60 лет после голода исследователи изучили уровни метилирования у людей, чьи матери были беременны ими во время голода. У этих людей было повышенное метилирование одних генов и пониженное метилирование других генов по сравнению с их братьями и сестрами, которые не подвергались голоду до своего рождения (7)(8)(9). Эти различия в метилировании могут помочь объяснить, почему у этих людей была повышена вероятность развития определенных заболеваний в более позднем возрасте (6) (9) (10) (11).
- Learn.Genetics: Учебный центр генетических наук при Университете штата Юта
предоставляет подробное объяснение и интерактивный учебник по эпигенетике Институт наук об окружающей среде: эпигенетика
содержит информацию об эпигенетике, эпигенетических исследованиях и видео об эпигенетике.
Proc Natl Acad Sci U S A 2012; 109:10522-7 - Маккартни Д., Стивенсон А., Хиллари Р. и др., Эпигенетические признаки начала и отказа от курения. EBioMedicine 2018; 37:214-220
- Чандран А., Энтони С., Хосе Л. и др., Инфекция Mycobacterium Tuberculosis вызывает медикаментозное подавление экспрессии гена IL-12B в макрофагах с помощью HDAC1. Front Cell Infect Microbiol 2015; 5:90.
- Tang Q, Cheng J, Cao X и др., Метилирование ДНК в крови как биомаркер рака молочной железы: систематический обзор. Клин Эпигенетика 2016; 8: 115.
- Чан С.Х., Лян Д.К. Достижения в тестах для скрининга и диагностики колоректального рака. Expert Rev Mol Diagn 2022; 22: 449-460.
- Роузбум Т., Эпидемиологические данные об истоках здоровья и болезней, связанных с развитием: последствия пренатального недоедания у людей. J Эндокринол 2019. 242:T135-T144
- Heijmans B, Tobi E, Stein A, et al., Стойкие эпигенетические различия, связанные с внутриутробным воздействием голода у людей.
Proc Natl Acad Sci U S A 2012; 109:10522-7
