Molecular hydrogen in the technology of artificial insemination of cows

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background.  Cryopreservation of sperm from cattle is an effective method of breeding work. To increase the efficiency of cryopreservation, the improvement of synthetic diluents for freezing sperm is required. Special attention is paid to the search for new cryoprotectors capable of increasing sperm survival and preserving their fertility during cryopreservation.

Purpose. Evaluation of the effectiveness of artificial insemination of cows with sperm containing molecular hydrogen.

Materials and methods. For the experiment, 2 groups of animals were selected, 50 heads each. The cows of the control group were inseminated with sperm frozen in a BioXcell medium, and the animals of the experimental group with sperm frozen in a BioXcell medium with molecular hydrogen. Insemination of cows was carried out by a group method by synchronizing sexual hunting according to the "Ovsinh" scheme. The effectiveness of insemination was evaluated on the basis of rectal ultrasound examination data after insemination. A comparison was made of the effectiveness of artificial insemination of cows with sperm cryopreserved in an improved medium containing molecular hydrogen with the indicators of fertilization obtained using sperm frozen in an environment without molecular hydrogen.

Results. Fertilization of cows with sperm containing molecular hydrogen increased by 11.5% after 3 months compared with the use of cryopreserved sperm without molecular hydrogen.

Conclusion. The results of the experiments indicate that the use of molecular hydrogen in the composition of the medium for diluting the seed makes it possible to increase the fertilizing ability of bull sperm and increase the fertilization rates of cows during artificial insemination. 

About the authors

Marina N. Ivashchenko

Nizhny Novgorod State Agrotechnological University named after L.Y. Florentyev

Author for correspondence.
Email: kafedra2577@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6642-8518
SPIN-code: 8510-8676

Cand. of Bio. Sc., Associate Professor

 

Russian Federation, 97, Gagarin Ave., Nizhny Novgorod, 603107, Russian Federation

Anna V. Deryugina

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: deryugina@ibbm.unn.ru
ORCID iD: 0000-0001-8812-8559
SPIN-code: 7974-4600

Dr. of Bio. Sc., Associate Professor

 

Russian Federation, 23, Gagarin Ave., Nizhny Novgorod, 603022, Russian Federation

Alexey I. Erzutov

Nizhny Novgorod Enterprise LLC

Email: aerzutov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-6175-4820
SPIN-code: 5401-2678

veterinarian

 

Russian Federation, 135, Sadovaya Str., Opytny Settlement, Kstovsky Municipal District, Nizhny Novgorod region, 607686, Russian Federation

Vladimir A. Petrov

Nizhny Novgorod State Agrotechnological University named after L.Y. Florentyev

Email: marina.31@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9190-0914
SPIN-code: 5979-1111

PhD student

 

Russian Federation, 97, Gagarin Ave., Nizhny Novgorod, 603107, Russian Federation

Andrey A. Belov

Nizhny Novgorod State Agrotechnological University named after L.Y. Florentyev

Email: andrey.raven@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4869-5054
SPIN-code: 1394-7694

Cand. of Bio. Sc., Associate Professor

 

Russian Federation, 97, Gagarin Ave., Nizhny Novgorod, 603107, Russian Federation

References

  1. Baimishev, M. Kh., & Baimishev, Kh. B. (2016). Innovative method for increasing natural resistance of cows’ organisms before calving. Modern Innovations, 6(8), 42–49. EDN: https://elibrary.ru/WBNZBH
  2. Bityukov, E. I., & Minenkov, N. A. (2012). Changes in bactericidal and lysozyme activity of blood serum in different phases of reproduction in cows. Bulletin of Kursk State Agricultural Academy, 4, 55–57. EDN: https://elibrary.ru/ROBSFT
  3. Budevich, A. I., & Mordan, G. G. (2002). Improving the technology of artificial insemination of cattle. Proceedings of the Academy of Agricultural Sciences of the Republic of Belarus. Agricultural Sciences Series, 3, 77–79. EDN: https://elibrary.ru/LHSMDO
  4. Garkavi, L. Kh., Kvakina, E. B., Kuzmenko, T. S., & Shikhlyarova, A. I. (2002). Antistress reactions and activation therapy. Activation reaction as a path to health through self organization processes (196 pp.). Yekaterinburg: RIA “Philanthropist”. ISBN: 5 901112 10 5. EDN: https://elibrary.ru/XMYPUT
  5. GOST 26030 2015. Reproduction means. Frozen bull semen. Technical specifications (20 pp.). Moscow: Standartinform.
  6. Deryugina, A. V., Ivashchenko, M. N., & Lodyanoi, M. S. (2022). Assessment of membrane resistance in bull spermatozoa during long term storage. Natural and Technical Sciences, 1(164), 107–109. EDN: https://elibrary.ru/QLDSAO
  7. Ivanov, A. I., & Chukhlovin, B. A. (1967). On the method for determining phagocytic and digestive capacity of neutrophils. Laboratory Practice, 10, 610.
  8. Ivashchenko, M. N., Deryugina, A. V., Ermokhina, O. N., Ignatiev, P. S., Latushko, M. I., Metelin, V. B., Belov, A. A., & Erzutov, A. I. (2024). Changes in metabolism of native and thawed bull spermatozoa under the influence of molecular hydrogen. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 16(3), 133–148. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-3-1152. EDN: https://elibrary.ru/LOCQFZ
  9. Kondrakhin, I. P., Arkhipov, A. V., & Levchenko, V. I. (2004). Methods of veterinary clinical laboratory diagnostics: Reference guide (520 pp.). Moscow: KolosS. ISBN: 5 9532 0165 6. EDN: https://elibrary.ru/QKWKND
  10. Levitskaya, T. T. (2014). Influence of genotype on manifestation of humoral factors of natural resistance. Proceedings of Orenburg State Agricultural University, 6, 85–88. EDN: https://elibrary.ru/SJDSIX
  11. Assessment and correction of nonspecific resistance in animals: Methodological recommendations (25 pp.). Voronezh: [s. n.]. (Approved by the section “Pathology, Pharmacology and Therapy” of the Veterinary Medicine Department of the Russian Academy of Agricultural Sciences.)
  12. Smirnova, Yu. M., Platonov, A. V., & Shamakhov, A. A. (2022). Blood parameters of cows when including a humic acid based additive in the diet. Bulletin of KrasSAU, 8(185), 100–105. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2022-8-100-105. EDN: https://elibrary.ru/CERATW
  13. Aktan, G., Dogru Abbasoglu, S., & Kucukgergin, C. (2013). Mystery of idiopathic male infertility: Is oxidative stress an actual risk? Fertility and Sterility, 99(5), 1211–1215.
  14. Cocuzza, M., Sikka, S. C., Athayde, K. S., & Agarwal, A. (2007). Clinical relevance of oxidative stress and sperm chromatin damage in male infertility: An evidence based analysis. International Brazilian Journal of Urology, 33(5), 603–621.
  15. Garrido, N., Meseguer, M., & Simon, C. (2004). Pro oxidative and anti oxidative imbalance in human semen and its relation with male fertility. Asian Journal of Andrology, 6(1), 9–65.
  16. Lenzi, A., Gandini, L., & Picardo, M. (2000). Lipoperoxidation damage of spermatozoa polyunsaturated fatty acids (PUFA): Scavenger mechanisms and possible scavenger therapies. Frontiers in Bioscience, 5, E1–E15.
  17. Ohno, K., Ito, M., Ichihara, M., & Ito, M. (2012). Molecular hydrogen as an emerging therapeutic medical gas for neurodegenerative and other diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2012, 353152.
  18. Ohsawa, I., Ishikawa, M., Takahashi, K., Watanabe, M., Nishimaki, K., & Yamagata, K. (2007). Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nature Medicine, 13(6), 688–694.
  19. Slezák, J., Kura, B., & Frimmel, J. (2016). Preventive and therapeutic application of molecular hydrogen in situations with excessive production of free radicals. Physiological Research, 65(Suppl. 4), 11–28. https://doi.org/10.33549/physiolres.933414
  20. Tremellen, K. (2008). Oxidative stress and male infertility — a clinical perspective. Human Reproduction Update, 14(3), 243–258. EDN: https://elibrary.ru/IPKFAV

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».