
Тимирязевский биологический журнал/Timiryazev Biological Journal – научно-теоретический рецензируемый сетевой журнал открытого доступа. Учредителем и издателем журнала является Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева. Журнал публикует оригинальные научные статьи с результатами исследований и прикладными разработками, обзорные статьи и краткие сообщения. Перечень научных специальностей, по которым журнал публикует материалы:
Группа научных специальностей 1.5 «Биологические науки»:
1.5.3. молекулярная биология
1.5.4. биохимия
1.5.5. физиология человека и животных
1.5.6. биотехнология
1.5.7. генетика
1.5.9. ботаника
1.5.11. микробиология
1.5.12. зоология
1.5.15. экология
1.5.19. почвоведение
1.5.20. биологические ресурсы
1.5.21. физиология и биохимия растений
Группа научных специальностей 1.6 «Науки о Земле и окружающей среде»:
1.6.15. землеустройство, кадастр и мониторинг земель
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) (Эл № ФС77-85810 от 22 августа 2023 г.)
Целевой аудиторией журнала являются научные и научно-педагогические работники, докторанты и аспиранты Российской академии наук, высших учебных заведений и организаций Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и специалисты организаций реального сектора экономики. Особое внимание уделяется публикациям молодых ученых, их поддержка – один из наших приоритетов.
Периодичность издания: 4 выпуска в год.
Все статьи публикуются бесплатно.
Срок публикации с момента подачи в среднем составляет 200 дней.
Рукописи, поступающие в журнал, проходят двустороннее анонимное («слепое») рецензирование с привлечением не менее двух рецензентов. Редакция оставляет за собой право отклонять без рецензии статьи, не соответствующие профилю журнала или оформленные с нарушением правил редакционной этики.
Все статьи журнала имеют, зарегистрированный в системе CrossRef, индекс DOI.
Текущий выпуск
ГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, БИОХИМИЯ
Одной из ключевых проблем птицеводства является борьба со стрессами различной этиологии, объединяемых единым биологическим механизмом – накоплением свободных радикалов и окислительным стрессом. Установлено, что значительную роль в борьбе с оксидантным стрессом играют витагены, транскрипционная активность которых повышается под действием различных алиментарных факторов включая фитобиотики. Исходя из этого цель исследований заключалась в анализе экспрессии генов, связанных с антиоксидантной защитой (АОЗ), у цыплят-бройлеров (Gallus gallus domesticus) при использовании в питании различных фитобиотиков и в сравнении полученных результатов с анализом биохимических параметров АОЗ в сыворотке крови. Был проведен зоотехнический опыт на цыплятах-бройлерах кросса Смена 9, в рамках которого особям контрольной группы скармливали основной рацион, в комбикорма 4 опытных групп вводили растительные экстракты цикория обыкновенного (Cichorium intubus L.), зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.), левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides L.) и тимьяна ползучего (Thymus serpyllum L.). В возрасте 22 суток отбирали образцы крови для биохимического анализа, в возрасте 26 суток – образцы печени для оценки относительной экспрессии генов SOD1 и PRDX6 методом 2–ΔΔCT, для чего проводили выделение РНК, обратную транскрипцию и ПЦР-РВ с референсным геном «домашнего хозяйства» ACTB. Результаты исследований свидетельствовали о повышении экспрессии SOD1 в 4,47 раза при использовании экстракта цикория и в 3,53 раза при скармливании экстракта зверобоя. При этом флавоноиды зверобоя проявляли наиболее видимый витагенстимулирующий эффект, что подтверждалось низкой вариабельностью экспрессии SOD1 и снижением значений показателей АОЗ крови, указывая на возможность ограничения использования организмом других физиологических механизмов борьбы со свободными радикалами. Результаты исследований послужат нутригеномным обоснованием при разработке состава новой фитокомбианции.
В статье приведено потенциальное решение проблемы повышения радиоустойчивости растений при их взаимодействии с галактической космической радиацией путем переноса прокариотических генов ферментов репарации ДНК и регуляторных генов путей репарации в растения. В частности, рассматривается возможность использования Deinococcus radiodurans в качестве донора необходимых генов ввиду высокой радиорезистентности данной бактерии. Нами предлагается применить для этой цели несколько генов D. radiodurans (uvrD, irrE и pprM) по причине наличия положительного опыта их использования. Использование гена irrE для трансформации растений уже доказано, тогда как применение генов uvrD и pprM нуждается в дополнительных исследованиях по причине наличия опытов только на прокариотах. Вместе с тем нужно отметить, что среди растительных белков существуют гомологи UvrD-хеликазы Escherichia coli, при этом растительные гомологи этого фермента содержат такие же консервативные домены, что и бактериальная UvrD-хеликаза. Это может облегчить работу данного прокариотического белка, который будет синтезироваться в растениях, полученных путем генной инженерии. Ввиду преобладающего негативного влияния космического излучения на растения, использование данного метода является многообещающим и открывает новые возможности для создания устойчивых к данному фактору сортов.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ, ЭКОЛОГИЯ
В статье анализируются отличительные экогеохимические особенности виноградников как объекта почвенно-экологического мониторинга на примере собственных исследований авторов, проведенных в течение 2021-2024 гг. в ряде винодельческих хозяйств юго-западной части Крыма и района Фрушка Гора Автономного края Воеводина Республики Сербия. С учетом выраженного проявления экологических рисков и необходимости применения комплексных методических подходов для системного анализа проблемных экологических ситуаций предлагается дополнить классическую программу почвенно-экологических изысканий экогеохимическими и экотоксикологическими исследованиями с выявлением лимитирующих показателей загрязнения почв ампелоценозов и оценкой рисков миграции загрязняющих веществ в системе «Почва – виноградная лоза – продукция виноградарства и виноделия». В качестве диагностического инструмента раннего выявления негативных изменений в агроэкосистемах виноградников может выступить определение биологической активности почвы по показателям почвенного дыхания и рассчитанных на их основе экофизиологических индексов, демонстрирующих текущий статус почвенного микробиома.
В настоящее время соя приобретает большое значение как высокопродуктивная белковая и маржинальная культура. Посевные площади под соей в нашей стране ежегодно увеличиваются. Решающую роль в получении стабильных и качественных урожаев сои играют применяемые агротехнологии. Исследования проводили с целью определения эффективности жидких борных микроудобрений Изагри Бор и Лебозол Бор в технологии возделывания сои сорта Бирюза. В результате проведенного производственного опыта в условиях Орловской области на темно-серой лесной почве установлена положительная роль борных микроудобрений на продуктивность сои. Некорневая обработка микроудобрениями сои в фазу бутонизации способствовала изменению структуры урожая, повышению количества бобов на одно растение и массы 1000 семян. Выявлено влияние жидких борных микроудобрений на урожайность сои в результате проведения механизированной уборки культуры. Отмечается увеличение урожайности сои на 3,6-3,8 ц/га по отношение к контролю. В опытах под влиянием листовых удобрений улучшилось качество продукции. Инструментальные методы анализа помогли установить, что применение Изагри Бор и Лебозол Бор способствовало увеличению содержания белка и жира в зерне сои на 1,5-2,5% по отношению к варианту без обработки.
БОТАНИКА, ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
Исследования дендрофлоры усадеб являются актуальными и позволяют выявлять наиболее устойчивые к местным условиям виды, их биолого-экологические особенности, разрабатывать практические рекомендации по охране и восстановлению исторических ландшафтов. Цель исследований – проведение ботанико-географического анализа дендрофлоры в системе озеленения старинных усадеб, расположенных в зоне сотрудничества биосферного резервата «Кологривский лес» (Костромская область). Объектом исследований являются 14 дворянских усадеб, расположенных в границах зоны сотрудничества биосферного резервата «Кологривский лес». Материалами для исследования послужили данные натурных обследований, проводившихся в 2022-2024 гг., и сведения о пространственно-планировочных особенностях усадеб, представленные в источниках литературы. Все собранные материалы о высаживаемых ранее деревьях и кустарниках систематизировались, а отнесение видов к флористическим комплексам и типам ареалов выполнялось с использованием данных из открытых электронных ресурсов. Проведенные исследования показали, что дендрофлора дворянских усадеб зоны сотрудничества биосферного резервата «Кологривский лес» включает в себя 43 вида и гибрида, относящихся к 15 семействам. Наибольшее количество видов включают в себя такие семейства, как Rosaceae (11 видов), Pinaceae (5 видов) и Salicaceae (5 видов и гибридов). Более половины видов (58%) относится к адвентивным (неофиты), аборигенные виды составляют 28%, культурные – 9%, гибридные – 5%. На искусственный отбор древесных видов из аборигенной флоры, обладающих высокими декоративными свойствами или имеющими пищевое значение, указывает большая доля неморальной группы (33%). Из адвентивных в озеленении использовались преимущественно виды (более 2/3), для которых естественный ареал ограничивается: 1) Европой; 2) Европой и Сибирью; 3) Европой и Азией или их отдельными ботанико-географическими зонами. Таким образом, дендрофлора усадеб имеет признаки сильной антропогенной трансформации.
Исследования проводили с целью анализа характеристик и признаков разных видов бересклетов (Euonymus L.), оценки их декоративных свойств. Рассмотрены 10 видов бересклетов, выращиваемых в Московском регионе на территории Дендрологического сада им. Шредера Российского государственного аграрного университета имени К.А. Тимирязева, и некоторые другие, наиболее распространенные в озеленении виды. Для оценки декоративности бересклетов авторами адаптирована шкала градаций признаков декоративности древесных растений в течение года с учетом сезонных особенностей. При оценке декоративности учитывали цветовую гамму листвы, форму, размеры и текстуру листьев, декоративность плодов, которые придают растениям дополнительную привлекательность в разные сезоны. Полученные результаты позволяют рекомендовать к широкому использованию те виды бересклетов, которые, по итогам проведенной оценки, обладают наибольшим количеством декоративных свойств в изученный период года. Это следующие виды: Euonymus latifolius Mill., Euonymus japonicus Thunb., Euonymus europeus L. и Euonymus macropterus Rupr.
МИКРОБИОЛОГИЯ, МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
Сальмонеллы являются, как и прежде, основной причиной возникновения токсикоинфекций при употреблении продуктов животного происхождения. Птица, в том числе сельскохозяйственная, может быть сальмонеллоносителем без проявления клинических признаков, поэтому мясу птицы отводится особая роль в возникновении токсикоинфекций. В цехе убоя, при переработке такой птицы, поверхность тушек может обсеменяться сальмонеллами: за счет их смывания с загрязненных ног и перьевого покрова; при разрыве кишечника, зоба и попадании их содержимого на тушки; на операциях снятия оперения и охлаждения (особенно водяного). Поэтому контролю наличия сальмонелл в продуктах из мяса птицы уделяется особое внимание. На рынок РФ ввиду санкций в связи с проведением специальной военной операции ряд питательных сред, используемых для выявления сальмонелл, в настоящее время не поставляется. Однако появились поставщики питательных сред и диагностических систем из дружественных стран, которые могут использоваться в микробиологических исследованиях при выявлении сальмонелл из пищевых продуктов. Одной из таких сред является Подложка MicroFast® Salmonella Count Plate (SAL) (П-SAL). П-SAL – это готовая питательная гелеобразная среда, содержащая в качестве индикатора трифенилтетразолий хлорид. В данных исследованиях изучали возможность использования П-SAL для выделения сальмонелл в мясе птицы. При выполнении исследований в качестве модельных образцов использовали фарш, полученный из грудок цыплят-бройлеров, свободный от посторонней микрофлоры. При проведении исследований было сформировано две группы образцов (по 25 каждой): опытные образцы – контаминированный фарш (25 г фарша содержало 30-50±0,08 КОЕ S.enteritidis); контрольные образцы – фарш, не контаминированный S.enteritidis. Сравнительные испытания П-SAL и Висмут-сульфитного агара (ВСА) проводили после селективного обогащения проб. Установили, что использование для обнаружения сальмонелл в фарше ВСА по ГОСТ 31468-2012 и П-SAL позволяет получить сопоставимые результаты. Результаты исследований свидетельствуют о возможности использовании П-SAL для выявления сальмонелл в мясе птицы, что позволит обеспечить возможность выбора и доступности питательных сред при проведении исследований по выявлению сальмонелл.
ЗООЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
В статье рассматривается проблема трудоемкости процесса определения лейкоцитарной формулы крови рыб при ее одновременной высокой значимости и необходимости с точки зрения мониторинга здоровья особей. Авторами представлен подход к автоматизации составления лейкоцитарной формулы крови рыб (на примере осетровых) с использованием модели сверточной нейронной сети, способной обнаруживать и идентифицировать клетки на микроскопическом снимке крови. Рассматриваются общая схема гемопоэза, нормативы гематологических показателей осетровых рыб. Описывается процедура подготовки изображений для обучения модели искусственной нейронной сети на основе разметки. Приводится описание программных инструментов для взаимодействия с изображениями и с моделями искусственных нейронных сетей. В результате исследований подготовлено 14 микроскопических снимков клеток крови рыб на основе разметки, обучена модель сверточной нейронной сети, общая средняя точность идентификации (MAP, Mean Average Precision) которой составила 0,33. При этом общая точность обнаружения клеток на отдельных снимках в среднем составила 0,92, точность распознавания эритроцитов – 0,94. Результаты исследований могут служить основой дальнейшего изучения, разработки и использования сверточных нейронных сетей для автоматизации составления лейкоцитарной формулы на основе высокоточного распознавания клеток крови рыб на микроскопических снимках.
Статья посвящена изучению влияния систем содержания на развитие боли в опорно-двигательном аппарате у лошадей, работающих в различных условиях (соревнования, прокат, конный спорт и туризм). Актуальность работы обусловлена недостаточным вниманием к оценке болевого синдрома у лошадей, особенно в условиях интенсивной нагрузки и ограниченного движения. Исследование проводили с целью оценки степени болевых ощущений у лошадей в зависимости от условий содержания с помощью нескольких научно обоснованных методик: этограмма боли у верховых лошадей, шкала хронической боли у лошадей и шкала гримасы у лошадей. В ходе исследования были проанализированы данные, собранные на двух конных предприятиях в России и одном в Катаре. Методы исследования включали наблюдения и использование этологических шкал для оценки состояния лошадей в движении и покое. В частности, изучались различия в болевом состоянии лошадей в разных условиях содержания: на базе конно-спортивного комплекса ЦСКА (с ограниченным временем пребывания на улице), в спортивном центре «Сухайль» (где у лошадей практически не было доступа в паддоки) и на конной базе «Иткая» (где лошади имели возможность свободно двигаться в течение длительного времени). Результаты показали, что у лошадей, находившихся в условиях ограниченного движения, наблюдался высокий уровень хронической боли и хромоты, в то время как у лошадей с регулярными физическими нагрузками и большей свободой движения признаки боли были выражены в меньшей степени. Выводы подчеркивают важность обеспечения лошадей качественными физическими нагрузками, которые предотвращают развитие патологий опорно-двигательного аппарата и способствуют общему благополучию животных. Полученные данные подтверждают необходимость применения комплексных методов оценки болевых состояний для улучшения условий содержания и тренинга лошадей, а также повышения внимания к их благополучию в профессиональном конном спорте.
Окрестности озера Эльтон имеют важное значение для птиц в качестве мест гнездования и остановок на пролете. Они входят в список ключевых орнитологических территорий (КОТР) международного значения в Европейской России (Озеро Эльтон – ВГ-002). В статье приводятся результаты орнитологических исследований, выполненных в окрестностях озера Эльтон в весенние сезоны 2023 и 2024 гг. Маршрутами были охвачены участки северного и восточного берегов озера и окрестности поселка Эльтон. Цель работы – проведение регулярного мониторинга для выявления изменений в орнитофауне и состоянии популяций птиц на КОТР ВГ-002 «Озеро Эльтон». В ходе исследований отмечено 108 видов птиц, в том числе 44 – гнездящиеся или вероятно гнездящиеся. Собраны данные по весенней фауне редких видов птиц, в том числе ряда видов дневных хищных птиц и сов, стрепета.
В статье рассматривается влияние регулярных тренировочных нагрузок на состояние сердечно-сосудистой системы у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта. Проанализированы физиологические изменения, возникающие в ответ на интенсивные физические нагрузки, рассмотрены потенциальные риски и способы их минимизации в процессе становлений спортивного мастерства. В качестве эмпирической базы исследований использованы данные, полученные в ходе обследования 90 студентов-спортсменов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, занимающихся силовыми видами спорта, в условиях Центра функциональной диагностики в период углубленного медицинского обследования. Цель исследований – выявление особенностей адаптации сердечно-сосудистой системы к тренировочным нагрузкам в силовых видах спорта. Программа исследований предполагала использование медико-биологических методов с измерением частоты сердечных сокращений, артериального давления, индекса массы миокарда левого желудочка, ЭКГ и ЭхоКГ для оценки функциональных изменений и адаптации сердца к нагрузкам с ростом спортивного мастерства. В результате исследований выявлено, что с ростом спортивного мастерства происходят адаптационные изменения в миокарде, артериальном давлении и частоте сердечных сокращений: экономизация деятельности сердечно-сосудистой системы – до 20%. Однако при недостаточном контроле может повышаться до 30% риск гипертрофии миокарда и гипертонии. В работе определены способы профилактики перегрузок и даны рекомендации по безопасному и эффективному построению тренировочного процесса. Результаты проведенных исследований могут быть полезны спортсменам, тренерам, врачам спортивной медицины и специалистам по физической реабилитации.
Объявления
2024-10-14
Золотая медаль агропромышленной выставки "Золотая осень-2024"
Тимирязевский биологический журнал награжден золотой медалью выставки "Золотая осень-2024" за эффективное информационно-консультационное обеспечение АПК в номинации "Периодические издания".
Еще объявления... |