Neinvazivní diagnostika březosti u kopytníků: klíčivost semen, Cuboniho reakce, hormonální analýzy a test s chloridem barnatým v moči a krystalizace slin

Ing. Iva Skálová

Doctoral thesis

Non-invasive pregnancy diagnosis in even-toed ungulates: The usage of urine examination by seed germination, Cuboni reaction and barium chloride test and saliva crystallization

Abstract:

Hlavním cílem této disertační práce bylo ověřit neinvazivní metody diagnostiky březosti u samic kopytníků jako jednoduché, uživatelsky přijatelné a ekonomicky nenáročné. Během testu klíčivosti klíčila semena fazolí mungo (Vigna radiata), pšenice špaldy (Triticum spelat) a pšenice seté (T. aestivum) na moči březích a nebřezích jalovic českého strakatého skotu. Dále byly u jalovic českého strakatého skotu, samic lam alpak (Vicugna pacos) a oslic (Equus asinus) otestovány diagnostické metody pomocí: 1) Cuboniho reakce, realizována na Státním veterinárním ústavu v Praze, 2) stanovení koncentrací 17β-estradiolu (E2), estron sulfátu (E1S) a pregnandiol-3-glukuronidu (PdG) pomocí kompetitivní heterogenní enzymové imunoanalýzy, 3) test s chloridem barnatým (BaCl2) po přidání 1% roztoku BaCl2. Vyhodnocení krystalizace probíhalo s využitím slin holštýnského skotu. Pro otestování faktorů, které mohou krystalizaci ovlivnit byly použity sliny samic a samce velblouda dvouhrbého (Camelus bactrianus). V první fázi výzkumu klíčivosti semen bylo prokázáno potlačení klíčení mungo fazolí na moči březích jalovic zředěné 1:4 i 1:14 (p < 0,01). Oproti tomu více semen pšenice špaldy (p < 0,05) vyklíčilo na moči březích jalovic o koncentraci 1:14. Výsledky druhé fáze výzkumu ukázaly, že moč březích jalovic inhibovala jak počet vyklíčených semen (p < 0,05) tak i délku klíčků fazolí mungo (p < 0,0001). U pšenice seté byl pozorován opačný efekt (p < 0,05). U jalovic ani u lam alpak nebyl prokázán (p > 0,05) žádný vztah mezi výsledky Cuboniho reakce a skutečným reprodukčním stavem samic. U oslic byla potvrzena 100% spolehlivost Cuboniho reakce v označení březích samic v druhé polovině jejich březosti (p < 0,01). V moči březích jalovic byly naměřeny vyšší koncentrace všech tří stanovovaných reprodukčním hormonů než v moči nebřezích (p < 0,0001). Vyšší koncentrace E1S (p < 0,05) byla naměřena v moči nebřezích lam alpak oproti březím. Vyšší koncentrace PdG (p = 0,009) byla potvrzena v moči březích oslic než v moči nebřezích. Byly potvrzeny pozitivní i negativní korelace mezi koncentracemi reprodukčních hormonů v moči a výsledky testu klíčivosti semen na zředěné moči jalovic (p < 0,05). Souvislost mezi výsledky testu s chloridem barnatým a skutečným reprodukčním stavem samic nebyla prokázána (p > 0,05) ani u jednoho ze sledovaných druhů. Krystalické útvary byly zaznamenány jak ve slinách holštýnských krav, tak i ve slinách velblouda dvouhrbého. Změna teploty při zasychání vzorků a změna koncentrace vzorku sliny byly vyhodnoceny jako faktory, které mohou ovlivnit krystalizaci ve slinách. Testované neinvazivní metody ukázaly jistý potenciál, ale jen některé z nich jsou spolehlivě aplikovatelné v praxi.

Abstract:

This disertation thesis aimed to verify noninvasive pregnancy diagnostic methods for females of even-toed ungulates as simple, user-friendly and low-cost. Mung beans (Vigna radiata), wheat seeds (Triticum spelta and T. aestivum) germinated in urine of Czech Fleckvieh heifers. Furthermore, 1) Cuboni reaction, performed by State Veterinary Institute, Prague 2) determimation of urinary 17β-oestradiol (E2), oestrone sulphate (E1S) and PdG concentrations using competitive heterogeneous enzyme immunoanalysis, 3) barium chloride (BaCl2) test after addition of 1% BaCl2 were tested in Czech Fleckvieh heifers, females of alpacas (Vicugna pacos) and jennies (Equus asinus). The phenomenon crystallization was evaluated in saliva of Holstein cows. Camels´saliva (Camelus bactrianus) was used for assessment of factors which can influence arborization in saliva. Inhibited mung beans germination (p < 0.01) on heifers´urine diluted 1:4 and 1:14 was proved in the first phase of study. In contrast, higher number of wheat seeds (p < 0.05) germinated in urine of pregnant heifers diluted 1:14. The second phase of presented study revealed that urine of pregnant heifers inhibited both the number of germinated mung beans (p < 0.05) and the lengh of their shoots (p < 0.0001). The results of wheat seeds germination showed the opposite trend (p < 0.05). No relationship (p > 0.05) was detected between the results of Cuboni reaction and real reproductive status of Czech Fleckvieh heifers and alpacas. However, 100% reliability of Cuboni reaction was determined (p < 0.01) throughout the second half of jenies´pregnancy. Higher (p < 0.0001) concentrations of all tested reproductive hormones were measured in urine of pregnant heifers than in non-pregnant ones. Higher concentration of urinary E1S (p < 0.05) was determined in pregnant alpacas than in non-pregnant ones. Morover, higher PdG urinary concentration (p = 0.009) was confirmed in pregnant jennies than in the non-pregnant ones. Furthermore, positive and negative correlations were confirmed between the results of seed germination test and urinary reproductive hormones concentratios (p < 0.05). No relationship (p > 0.05) was found between the results of barium chloride test and real reproductive status of observed females. Crystallic patterns were noticed both in cows´and camels´saliva. The different temperature during saliva samples drying and the change of saliva concentrations were evaluated as factors which can influence crystallization. The non-invasive techniques showed some potential, but not all of them are aplicable in practice.

Keywords

Triticum aestivum, Vigna radiata, test klíčivosti semen, Cuboniho reakce

Keywords

Triticum aestivum, Vigna radiata, seed germination test, Cuboni reaction

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 8. 2017

Thesis defence

• Supervisor: prof. MVDr. Eva Baranyiová, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Tropical AgriSciences

Doctoral programme / field:
Agricultural Specialization / Tropical and Subtropical Agriculture