Сохранение биологической полноценности сперматозоидов быков при хранении спермы в охлажденном виде

Цель работы — оценка биологической полноценности спермы быков при охлаждении до 5 °С и хранении в течение времени.

Охлаждение спермы менее травматично для клеток, чем глубокое замораживание. Оплодотворяющая способность охлажденной спермы выше, чем криоконсервированной, но сохраняется она в течение нескольких суток, чем ограничивает использование. Исследование проводилось с использованием нативной спермы быков черно-пестрой (n = 6) и айрширской пород (n = 3). В опыте использовали два варианта разбавителей: в качестве контроля применяли коммерческий разбавитель OptiXcell (IMV) (Франция), в качестве опыта — разработанный экспериментальный разбавитель на основе Триса. Не было достоверной разницы по общей и прогрессивной подвижности между исследуемыми разбавителями. В большинстве случаев сперматозоиды были живы в течение 10 суток. Если учитывать прогрессивную подвижность 40% как минимально допустимую для искусственного осеменения, в среднем у исследуемых быков она была при хранении 120 часов. В то же время были отдельные эякуляты, которые имели прогрессивную подвижность (40% и выше) и после 168 часов хранения. Не было достоверных различий по сохранности мембран при разбавлении исследуемыми разбавителями. При хранении в течение 72 часов практически не было снижения количества интактных клеток при использовании экспериментального разбавителя. Приготовление и применение экспериментального разбавителя экономически более выгодны, чем использование западного аналога — OptiXcell (IMV). При этом разработанный авторами разбавитель не уступает по характеристикам (качественным показателям сперматозоидов), а даже превосходит иностранный.

1. Wiebke M., Pieper L., Gürler H., Janowitz U., Jung M., Schulze M. Effect of using liquid semen on fertility in German Holstein Friesian dairy cattle: A randomized controlled clinical trial. Theriogenology. 2023; 199: 50‒56. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2023.01.012

2. Fiser P.S., Fairfull R.W. The effects of rapid cooling (cold shock) of ram semen, photoperiod, and egg yolk in diluents on the survival of spermatozoa before and after freezing. Cryobiology. 1986; 23(6): 518‒524. https://doi.org/10.1016/0011-2240(86)90061-1

3. Wiebke M., Hensel B., Nitsche-Melkus E., Jung M., Schulze M. Cooled storage of semen from livestock animals (part I): boar, bull, and stallion. Animal Reproduction Science. 2022; 246: 106822. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2021.106822

4. Alghamdi A.S., Troedsson M.H.T., Xue J.L., Crabo B.G. Effect of seminal plasma concentration and various extenders on postthaw motility and glass wool-Sephadex filtration of cryopreserved stallion semen. American Journal of Veterinary Research. 2002; 63(6): 880–885. https://doi.org/10.2460/ajvr.2002.63.880

5. Никиткина Е.В., Шапиев И.Ш., Племяшов К.В., Харитонов С.А. Сверхмалые концентрации производных бензимидазола повышают устойчивость сперматозоидов быков и жеребцов при криоконсервации и действии вредных факторов. Сельскохозяйственная биология. 2017; 52(2): 298–305. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.2.298rus

6. Nikitkina E., Musidray A., Krutikova A., Anipchenko P., Plemyashov K., Shiryaev G. Efficiency of Tris-Based Extender Steridyl for Semen Cryopreservation in Stallions. Animals. 2020; 10(10): 1801. https://doi.org/10.3390/ani10101801

7. Contreras M.J. et al. Cryopreservation of stallion semen: Effect of adding antioxidants to the freezing medium on sperm physiology. Reproduction in Domestic Animals. 2020; 55(2): 229–239. https://doi.org/10.1111/rda.13611

8. Papa P.M. et al. Effect of glycerol on the viability and fertility of cooled bovine semen. Theriogenology. 2015; 83(1): 107–113. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2014.08.009

9. Batellier F. et al. Advances in cooled semen technology. Animal Reproduction Science. 2001; 68(3–4): 181–190. https://doi.org/10.1016/S0378-4320(01)00155-5

10. Murphy E.M. et al. A comparison of semen diluents on the in vitro and in vivo fertility of liquid bull semen. Journal of Dairy Science. 2017; 100(2): 1541–1554. https://doi.org/10.3168/jds.2016-11646

11. Lonergan P. Review: Historical and futuristic developments in bovine semen technology. Animal. 2018; 12(S1): s4–s18. https://doi.org/10.1017/S175173111800071X

12. Атрощенко M.M., Брагина Е.Е. Влияния криоконсервации спермы жеребцов на морфологические и ультраструктурные показатели сперматозоидов. Зоотехния. 2011; (8): 34‒35. https://www.elibrary.ru/ogdckt

13. Murphy E.M., Eivers B., O’Meara C.M., Lonergan P., Fair S. Effect of storage temperature, nitrogen gassing and sperm concentration on the in vitro semen quality and in vivo fertility of liquid bull semen stored in INRA96. Theriogenology. 2018; 108: 223‒228. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2017.12.012

14. Agarwal A., Gupta S., Sharma R. Eosin-Nigrosin Staining Procedure. Agarwal A., Gupta S., Sharma R. (eds.). Andrological Evaluation of Male Infertility. A Laboratory Guide. Cham: Springer. 2016; 73‒77. https://doi.org/10.1007/978-3-319-26797-5_8

15. Fernandez-Novo A. et al. Effect of Extender, Storage Time and Temperature on Kinetic Parameters (CASA) on Bull Semen Samples. Biology. 2021; 10(8): 806. https://doi.org/10.3390/biology10080806

16. Fernandez-Novo A. et al. Effects of Extender Type, Storage Time, and Temperature on Bull Semen Parameters. Biology. 2021; 10(7): 630. https://doi.org/10.3390/biology10070630

17. Colombo M. et al. Freezability of Dog Semen after Collection in Field Conditions and Cooled Transport. Animals. 2022; 12(7): 816. https://doi.org/10.3390/ani12070816

18. Усольцева М.С., Чепуштанова О.В. Криоконсервация спермы козлов. Современные технологии птицеводства и мелкого животноводства. Сборник материалов круглого стола. Екатеринбург: Уральский государственный аграрный университет. 2023; 147–148. https://www.elibrary.ru/fcwvsu

19. Горяинова Ю.В. Влияние криоконсервации на качество сперматозоидов у кобелей (обзор иностранной литературы). Теоретические и прикладные основы ветеринарной науки. Сборник трудов научно-практической конференции студентов института ветеринарной медицины и биотехнологии Новосибирского ГАУ. Новосибирск: Издательский центр Новосибирского государственного аграрного университета «Золотой колос». 2023; 78–81. https://www.elibrary.ru/slhepz

20. Silva J.C.B. et. al. Bovine chilled semen by 24h or 48h in two different commercial extenders for fixed‐time artificial insemination in beef cattle. Animal Reproduction. 2020; 17(3).

21. Волошина С.О. Факторы, влияющие на становление репродуктивной системы. 75-я итоговая научная конференция студентов Ростовского государственного медицинского университета. Сборник материалов научной конференции. Ростов-на-Дону: Ростовский государственный медицинский университет. 2021; 50–51. https://www.elibrary.ru/ogcbkf

22. Багиров В.А. и др. Оценка репродуктивного потенциала производителей с помощью лабораторных исследований спермы. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2015; (1–2): 51–54. https://www.elibrary.ru/tgevut

23. Щербакова В.В. Значение акросомы в оплодотворяющей способности сперматозоидов. Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества. Материалы XXXVI научнопрактической конференции студентов и аспирантов. Кокино: Брянский государственный аграрный университет. 2021; 141–144. https://www.elibrary.ru/pdrrkl