Свинарство 2024 №3(81)

ОЦІНКА МОРФОФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ КРІОКОНСЕРВОВАНОЇ СПЕРМИ БУГАЇВ-ПЛІДНИКІВ ЗА РІЗНОГО ТЕРМІНУ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗБЕРІГАННЯ

Скачати статтю

УДК: 57.086.13.16:601.2:576.31:591.463.1::636.2

DOI: 10.37143/2786-7730-2024-3(81)1

БІБЛІОГРАФІЯ за ДСТУ: Міненко Г. В., Бречка Н. М., Щербак О. В. Оцінка морфофункціонального стану кріоконсервованої сперми бугаїв-плідників за різного терміну довготривалого зберігання. Свинарство і агропромислове виробництво: міжвідом. темат. наук. зб. / Ін-т свинарства і АПВ НААН. Полтава, 2024. Вип. 3(81). С. 7-21. doi: 10.37143/2786-7730-2024- 3(81)1

Г. В. Міненко к. с.-г. н., с. н. с., доцент, с. н. с. лаб. наукових досліджень з питань інтелектуальної власності та маркетингу інновацій,
ORCID:https://orcid.org/0009-0008-5801-9499
E-mail:2727@ukr.net
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
Н. М. Бречка д. біол. н., с. н. с., професор кафедри соціально-гуманітарних та біомедичних дисциплін, пров. н. с. відділу експериментальної ендокринології,
ORCID:https://orcid.org/0000-0001-6132-9705
E-mail:natalia01073@gmail
ПЗВО «Харківський інститут медицини та біомедичних наук» вул. Садова, 11, м. Харків, Україна, 61002 «Інститут проблем ендокринної патології ім. В. Я. Данилевського НАМН України вул. Алчевських, 10, м. Харків, Україна, 61002
О. В. Щербак к. с.-г. н., професор, професор кафедри біотехнології, молекулярної біології та водних біоресурсів
ORCID:https://orcid.org/0000-0002-4265-3355
E-mail:elenasherbak@ukr.net
Державний біотехнологічний університет вул. Алчевських, 44, м. Харків, Україна, 61002

Анотація

Мета. У порівняльному аспекті дослідити морфофункціональний стан кріоконсервованоїсперми бугаїв-плідників при зберіганні протягом 6 - 27 років при температурі - 196°С у рідкому азоті. Методи. Об’єктом дослідження була заморожена сперма плідників, що зберігалася протягом 6 - 10 або 20 - 2 7 років. При дослідженні якісних показників деконсервованої сперми застосовували метод візуальної оцінки за рухливістю та виживаністю, метод диференційного забарвлення барвниками трипановий синій/Гімза для визначення морфофункціональної цілісності мембран клітин та тест на здатність до зв ’язування з везикулярними експлантами епітеліальних клітин яйцепроводу корів in vitro. Результати. Визначено, що подовження терміну зберігання спермодоз до 20 - 27 років не мало вірогідного впливу на функціональні характеристики сперміїв за показниками рухливості, виживаності та абсолютної виживаності. Метод диференційного забарвлення показав, що у загальному розподілі частка живих сперміїв з неушкодженою акросомою за обох досліджуваних періодів зберігання вірогідно не відрізнялася й становила 61,6 - 63,9 %. Частка мертвих клітин також вірогідно не відрізнялася й становила 26,4 % - при зберіганні до 10 років та 21,7 % - при зберіганні понад 20 років. Не виявлено вірогідної різниці й при загальній оцінці відсотка сперміїв із різним ступенем пошкодження акросомальної мембрани. Цей показник становив відповідно 22,5 та 26,0 %. Разом з тим при подовженні терміну зберігання кріоконсервованої сперми до 20 - 27 років спостерігалося вірогідне підвищення відсотка живих сперміїв з відсутньою акросомою (р≤0,01). Визначено, що індекс зв ’язування сперміїв з експлантами епітеліальних клітин яйцепроводу in vitro, був вірогідно вищим при зберіганні протягом 6-10 років й становив відповідно 227,9±32,3 проти 114,6±19,5 при зберіганні протягом 20 - 27 років (p≤0,05). Висновки. Застосування традиційного методу оцінки якості сперми за показниками рухливості, виживаності та абсолютної виживаності сперміїв не виявило відмінностей при зберіганні кріоконсервованої сперми протягом 6 - 27 років. Разом із цим метод диференційного забарвлення показав вірогідне збільшення на 7,2 % частки живих сперміїв з відсутньою акросомою при подовженні терміну зберігання від 6 - 10 до 20 - 27 років. Тест на з в ’язування сперміїв з епітеліальними клітинами яйцепроводу in vitro продемонстрував вірогідне зменшення індексу зв’язування сперміїв з клітинними експлантами при довготривалому зберіганні. Це може свідчити про зниження здатності таких сперміїв до запліднення.

Ключові слова: : бугаї-плідники, спермії, кріоконсервація, тривале зберігання, диференційне забарвлення, яйцепровід, зв’язування сперміїв.

БІБЛІОГРАФІЯ

1. Зубец М. В., Буркат В. П., Мельник Ю. Ф. и др. Методологические аспектьі сохранения генофонда сельскохозяйственньїх животньїх / науч. ред. И. В. Гузев. Киев: Аграрная наука, 2007. 120 с.
2. Vishwanath R., Shannon P. Storage of bovine semen in liquid and frozen state. Animal Reproduction Sci. 2000. Vol. 62(1). P. 23-53. doi: 10.1016/S0378- 4320(00)00153-6
3. Програма збереження генофонду локальних і зникаючих порід сільськогосподарських тварин в Україні на 2017 - 2025 роки / М. В. Гладій, Ю. П. Полупан, Д. М. Басовський та ін. Суми, 2018. 85 с. URL: https://iabg.org.ua/images/stories/prog_zber2.pdf
4. Medeiros C. M. O., Forell F., Oliveira A. T. D., Rodrigues J. L. Current status of sperm cryopreservation : why isn't it better? Theriogenology. 2002. Vol. 57 (1). P. 327 344. doi: 10.1016/S0093-691X(01)00674-4
5. Hammerstedt R. H., Graham J. K., Nolan J. P. Cryopreservation of mammalian sperm: what we ask them to survive. J. o f Andrology. 1990. Vol. 11(1). P. 73-88. doi: 10.1002/j.1939-4640.1990.tb01583.x
6. Bailey J. L., Bilodeau J. F., Cormier N. Y. Semen cryopreservation in domestic animals : A damaging and capacitating phenomenon. J. Andrology. 2000. Vol. 21(1). P. 1-7. doi: 10.1002/j .1939-4640.2000.tb03268.x
7. Malik A, Laily M., Zakir M. I. Effects of long term storage of semen in liquid nitrogen on the viability, motility and abnormality of frozen thawed Frisian Holstein bull spermatozoa. Asian Pacific J. o f Reproduction. 2015. Vol. 4(1). P. 22-25. doi: 10.1016/S2305-0500(14)60052-X
8. Ramirez-Reveco A., Hernandez J. L., Aros P. Long-term storing of frozen semen at -196°C does not affect the post-thaw sperm quality of bull semen. Cryopreservation in Eukaryotes. 2016. IntechOpen Limited. doi: 10.5772/64948
9. Leibo S.P., Semple M.E., Kroetsch T.G. In vitro fertilization of oocytes by 37-year-old cryopreserved bovine spermatozoa. Theriogenology. 1994. Vol. 42(8). P. 1257-1262. doi: 10.1016/0093-691X(94)90245-E
10. Haugan T., Grohn Y. T., Kommisrud E., Ropstad E., Reksen O. Effects of sperm concentration at semen collection and storage period of frozen semen on dairy cow conception. Animal Reproduction Sci. 2007. Vol. 97(1). P. 1-11. doi: 10.1016/j.anireprosci.2005.12.010
11. Akyol N., Vari§l O., Kizil S. H. Effects of Long-term Storage on Some Spermatological Parameters in Cryopreserved Bull Semen. Cryo Letters. 2018. Vol. 39(6). P. 354-358
12. Akyol N., Ertem T. B., Vari§li O Investigation of the effects of storage period for frozen bull semen on in vitro embryo production. Kafkas Univ Vet Fak Derg. 2019. Vol. 25(2). P. 257-262. doi: 10.9775/kvfd.2018.20839
13. Ладика В. І., Скляренко Ю. І., Павленко Ю. М. Оцінка якості сперми бугаїв-плідників у контексті збереження популяції лебединської породи. Науково технічний бюлетень Державного науково-дослідного контрольного інституту ветеринарних препаратів та кормових добавок і Інституту біології тварин. Львів, 2018. Вип. 19. C. 254-264.
14. Walters C., Wheeler L., Stanwood P. C. Longevity of cryogenically stored seeds. Cryobiology. 2004. Vol. 48(3). P. 229-244. doi: 10.1016/j.cryobiol. 2004.01.007
15. Kovacs A., Foote R. H. Viability and acrosome staining of bull, boar and rabbit spermatozoa. Biotechnic and Histochemistry. 1992. Vol. 67. P. 119 124. doi: 10.3109/10520299209110020
16. De Pauw I. M. C., Van Soom A., Laevens H., Verberckmoes S., Kruif A. Sperm Binding to Epithelial Oviduct Explants in Bulls with Different Nonreturn Rates Investigated with a New In Vitro Model. Biology o f Reproduction. 2002. Vol. 67. P. 1073-1079. doi: 10.1095/biolreprod.101.001792
17. Gualtieri R., Talevi R. In vitro-cultured bovine oviductal cells bind acrosomeintact sperm and retain this ability upon sperm release. Biology o f Reproduction. 2000. Vol. 2. P. 1754-1762. doi: 10.1095/biolreprod62.6.1754
18. Pirez M. C., Li S., Koelle S. Assessment of sperm binding capacity in the tubal reservoir using a bovine ex vivo oviduct culture and fluorescence microscopy. Methods Protoc. 2021. Vol. 4(4). P. 1-12. doi: 10.3390/mps4040067
19. Mahe C., Pranomphon T., Reynaud K., Lafont L., Meylheuc T., Schoen J., Mermillod P., Marie Saint-Dizier M. Sperm-fuid-cell interplays in the bovine oviduct: glycosaminoglycans modulate sperm binding to the isthmic reservoir. Scientifc Reports. 2023. Vol. 13. P. doi: 10.1038/s41598-023-37469-3
20. Gualtieri R., Talevi R. Selection of highly fertilization-competent bovine spermatozoa through adhesion to the Fallopian tube epithelium in vitro. Reproduction. 2003.Vol. 125. P. 251-258. URL: https://www.scivp.lviv.ua/wpcontent/uploads/2021/09/41.pdf
21. El-Sokary M., Ibrahim S., Al-shimaa El-Naby, Sosa A., Mahmoud K., Nawito M. New insights into molecular aspects of sperm-oviductal binding in Egyptian buffaloes using an in vitro model : Effects of oviductal segments and media. Andrologia. 2021;53:e13984. doi: 10.1111/ and.13984
22. Schmaltz L., Prudhomme T., Tsikis G., Reynaud R., Mermillod P., SaintDizier М. Sperm binding to oviduct epithelial spheroids varies among males and ejaculates but not among females in pigs. Theriogenology. 2024. Vol. 219. P. 116-125. doi: 10.1016/j.theriogenology.2024.02.022