Изменение кинетических показателей и цитологических характеристик сперматозоидов петухов под влиянием технологических факторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проблема снижения фертильности семени петухов в цикле «нативная сперма - разбавление - кратковременное и длительное хранение (криоконсервация)» остро актуальна. Цель исследования - определить влияние различных способов подготовки (центрифугирование или фильтрация) семени петухов на его качественные характеристики с учетом способа снижения числа микробных тел, а также оценить изменение состава цитозоля сперматозоидов нативной спермы под влиянием разбавления и при кратковременном хранении. Использовали семя петухов (n=22) русской белой породы. Cперму делили на 3 части (образца): I разводили синтетической криозащитной средой ЛКС в соотношении 1:1, II фильтровали разведенное средой семя (диаметр пор мембраны 0,2 мкм), III центрифугировали (при 3000 об/мин в течение 10 мин). Оценивали нативную и заморожено/оттаянную сперму по показателям поврежденности мембран, хроматина и акросом сперматозоидов. Определяли состав углеводов и полиолов сперматозоидов нативной спермы под влиянием разбавления и после хранения (3 ч). Отмечено преимущество фильтрации, как способа технологической подготовки семени, по сравнению с центрифугированием, по показателю прогрессивной (прямолинейно-поступательное движение) подвижности сперматозоидов (41,0 % против 27,0 %) и поврежденности хроматина (43,4 % против 66,4 %). Аналогичное преимущество отмечено у заморожено/оттаянного семени, профильтрованного перед замораживанием, по показателю прогрессивной подвижности (25,5 % против 5,5 %) и поврежденности хроматина (16,5 % против 33,6 %). Фильтрация семени, как способ технологической обработки семени петухов, может быть эффективным дополнительным этапом его подготовки для искусственного осеменения и/или краткосрочного хранения. Основной компонент в составе цитозоля нативных сперматозоидов при оценке содержания углеводов и полиолов - инозитол (73,7 % от суммы углеводов и полиолов). Технологические факторы хранения семени петухов в различных режимах (кратковременное при температуре 5 ºС и долговременное при температуре -196º С) оказывают значительное влияние на соотношение компонентов цитозоля сперматозоидов (углеводов и полиолов). Значительное (в 2,5 раза) снижение относительного содержания инозитола в составе цитозоля заморожено/оттаянных сперматозоидов, по сравнению с показателями нативного семени, позволяет рекомендовать введение этого антиоксиданта в состав криозащитных сред для семени петухов.

Об авторах

Ю. Л Силюкова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального исследовательского центра животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: svadim33@mail.ru
196625, Санкт- Петербург, Тярлево, Московское ш., 55а

Е. С Федорова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального исследовательского центра животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

196625, Санкт- Петербург, Тярлево, Московское ш., 55а

О. И Станишевская

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального исследовательского центра животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

196625, Санкт- Петербург, Тярлево, Московское ш., 55а

Список литературы

  1. Zrimšek P., Manafi M. E. Evaluation of a new method and diagnostic test in semen analysis //Artificial insemination in farm animals / ed. M. E. Manafi. Rijeka, Croatia, InTech. 2011. P. 131-152.
  2. ГОСТ 27267-2017 Средства воспроизводства. Сперма петухов и индюков неразбавленная свежеполученная. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2017. 9 с.
  3. Коноплева А. П., Андреева А.А, Трохолис Т. Н. Разбавители спермы и их влияние на эффективность искусственного осеменения // Сборник научных трудов ВНИТИП. Сергиев Посад: Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства, 2010. Т. 85. С. 25-29.
  4. Целютин К. В., Тур Б. К. Криоконсервация спермы птиц - как инструмент сохранения генофонда // Генетика и разведение животных. 2015. № 1. С. 50-52.
  5. Peláez J., Bongalhardo D. C., Long J. A. Characterizing the glycocalyx of poultry spermatozoa: III. Semen cryopreservation methods alter the carbohydrate component of rooster sperm membrane glycoconjugates //Poultry science. 2011. Vol. 90. No. 2. Р. 435-443.
  6. The Impact of in vitro inoculation and dietary supplementation with Bacillus subtilis on sperm quality of aged White Leghorn roosters / M. N. Dos Santos, R. Ramachandran, K. Wamsley, et al. // Journal of Applied Poultry Research. 2018. No. 27. P. 304-315.
  7. Negative correlation between presence of reactive oxygen species and Sperm Motility Index in whole semen samples of infertile males / S. Kuroda, Y. Yumura, K. Mori, et al. // Revista Internacional de Andrología. 2017. Vol. 15. No. 3. P. 84-89.
  8. Intact cell MALDI-TOF MS on sperm: A molecular test for male fertility diagnosis / L. Soler, V. Labas, A. Th lie, et al. //Molecular & Cellular Proteomics. 2016. Vol. 15. No. 6. P. 1998-2010.
  9. Santiago-Moreno J., Blesbois E. Functional aspects of seminal plasma in bird reproduction // International Journal of Molecular Sciences. 2020. Vol. 21. No. 16. P. 5664. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/21/16/5664 (дата обращения: 16.04.2023)
  10. Seminal plasma proteome as an indicator of sperm dysfunction and low sperm motility in chickens / Y. Li, Y. Sun, A. Ni, et al. //Molecular & Cellular Proteomics. 2020. Vol. 19. No. 6. P. 1035-1046.
  11. Michailidis G., Avdi M. Transcriptional profiling of gallinacins antimicrobial peptides in the chicken reproductive tract and embryos // Journal of Biological Research. 2010. No. 14. P. 211-218.
  12. Role of mono-and disaccharide combination in cryoprotective medium for rooster semen to ensure cryoresistance of spermatozoa / O. Stanishevskaya, Y. Silyukova, N. Pleshanov, et al. //Molecules. 2021. Vol. 26. No. 19. P. 5920. URL: https://www.mdpi.com/1420-3049/26/19/5920 (дата обращения: 10.04.2023)
  13. Целютин К. В., Тур Б. К. Искусственное осеменение и криоконсервация спермы сельскохозяйственной птицы (петухи, индюки, гусаки, селезни). СПб.-Пушкин: ГНУ ВНИИГРЖ Россельхозакадемии, 2013. 87 с.
  14. Авторское свидетельство № 1130339 A1 СССР, МПК A61D 7/02. Среда для низкотемпературной консервации спермы птиц: № 3434811: заявл. 18.03.1982: опубл. 23.12.1984 / А. Д. Курбатов, Л. Е. Нарубина, Г. Б. Бубляева и др.; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт разведения и генетики сельскохозяйственных животных.
  15. Эффективность использования комбинаций сахаридов в средах для криоконсервации спермы петухов / Ю. Л. Силюкова, О. И. Станишевская, Н. В. Плешанов и др. // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55. №. 6. С. 1148-1158.
  16. Effects of Trehalose Supplementation on Lipid Composition of Rooster Spermatozoa Membranes in a Freeze/Thaw Protocol / O. I. Stanishevskaya, Y. Silyukova, E. Fedorova, et al. //Animals. 2023. Vol. 13. No. 6. P. 1023. URL: https://www.mdpi.com/2076-2615/13/6/1023 (дата обращения: 10.04.2023). doi: 10.3390/ani13061023
  17. Pintado B., de la Fuente J., Roldan E. R.S. Permeability of boar and bull spermatozoa to the nucleic acid stains propidium iodide or Hoechst 33258, or to eosin: accuracy in the assessment of cell viability // Journal of Reproduction and Fertility. 2000. Vol. 118. No. 1. P. 145-152. doi: 10.1530/reprod/118.1.145.
  18. Beletti M. E., Mello M. L. S.Comparison between the toluidine blue stain and the Feulgen reaction for evaluation of rabbit sperm chromatin condensation and their relationship with sperm morphology //Theriogenology. 2004. Vol. 62. No. 3-4. P. 398-402.
  19. Trehalose as a Stabilizer of the Lipid Composition of Membranes and the Composition of the Cytosol of Frozen/Thawed Rooster Spermatozoa / O. Stanishevskaya, Y. Silyukova, V. Tereshina, et al. // Agriculture. 2023. No. 13. P. 1387. URL: https://www.mdpi.com/2077-0472/13/7/1387 (дата обращения: 12.04.2023). doi: 10.3390/agriculture13071387.
  20. Evaluation of the acrosomal status in Lama glama sperm incubated with acrosome reaction inducers / M. I. Carretero, F. G. Fumuso, D. M. Neild, et al. // Animal reproduction science. 2015. No. 160. P. 1-11. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378432015001451?via%3Dihub (дата обращения: 12.04.2023)
  21. Characteristics and possible role of bovine sperm head-to-head agglutination / K. Umezu, S. Kurata, H. Takamori, et al. //Cells. 2020. Vol. 9. No. 8. P. 1865. URL: https://www.mdpi.com/2073-4409/9/8/1865 (дата обращения: 10.04.2023).
  22. Penicillamine prevents ram sperm agglutination in media that support capacitation / T. Leahy, J. P. Rickard, R. J. Aitken, et al. //Reproduction. 2016. Vol. 151. No. 2. P. 167-177.
  23. Amaral A. Energy metabolism in mammalian sperm motility // WIREs Mech. Dis. 2022. No 114. e1569. URL: https://wires.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/wsbm.1569 (дата обращения: 14.04.2023) doi: 10.1002/wsbm.1569
  24. Oxidative stress and male fertility: role of antioxidants and inositols /M. N. De Luca, M. Colone, R. Gambioli, et al. //Antioxidants. 2021. Vol. 10. No. 8. С. 1283. URL: https://www.mdpi.com/2076-3921/10/8/1283 (дата обращения: 14.04.2023)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2023

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».