CC BY
26
Науковий вюник Льв1вського нацюнального утверсигету ветеринарно! медицини та бютехнологш 1мен1 С.З. Гжицького Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj
doi: 10.15421/nvlvet7030
ISSN 2413-5550 print ISSN 2518-1327 online
http://nvlvet.com.ua/
УДК 636.2:591.463.1
Як1сть спермив за розрвдження еякулят1в буга1в лактозо-жовтково-
глщериновим середовищем
С.Й. Кава1, Д.Д. Остатв2, 1.М. Яремчук2, Ю.В. Боднар2, Н.В. Кузьмша2
SKava@ukr.net
1 Львiвський нацюнальнийутверситет ветеринарно! медицини та бютехнологш iменi С.З. Гжицького,
вул. Пекарська, 50, м. Львiв, 79010, Укра!на;
21нститут бюлоги тварин НААН, вул. Василя Стуса, 38, Львiв, 79000, Украта
Яюсть г заплгднювальна здатшсть спермив кргоконсервовано! сперми залежить вгд численних факторгв, зумовлених як фгзюлоггчними характеристиками, так г середовищами розргдження еякулятгв буга!в. Тому вивчали фгзюлоггчш характеристики еякулятгв, дихальну активтсть й вгдновну здатшсть сперми, вмгст лтопроте!тв, виживання г активтсть сукци-натдеггдрогенази спермив за розргдження сперми лактозо-жовтково-глщериновим середовищем.
Встановлено, що свгжоотримат еякуляти буга!в характеризуются об'емом - 2,0 - 8,0 мл г концентрацгею спермив -0,28 - 1,56млрд /мл. При цьому, дихальна активтсть сперми коливаеться в межах 0,70 - 2,02 нг-атом 0/хв*0,1 мл сперми, а вгдновна здатшсть 0,02 - 0,14 т¥/хв*0,1мл сперми. Виявлено, що для свгжоотриманих еякулятгв буга!в характерний вмгст фракцш лтопроте!шв: хгломгкрон (ХМ) - 26,9 ± 1,93%, дуже низько! щыьностг - 10,4 ± 0,44%, низько! (р-ЛП) -18,3 ± 1,84%, високо! (а-ЛП) - 17,1 ± 1,09% та дуже високо! щыьностг - 26,8 ± 1,94%. Розргдження сперми ЛЖГР призво-дить до вгроггдного (р < 0,001) тдвищення вмгсту лтопроте!шв дуже низько! щыьностг та зниження лтопротешгв дуже високо! щыьностг. Виживання спермпв у розргджених ЛЖГР еякулятах коливаеться в межах 77,1 - 162,0 год, а активтсть ензиму-маркера заплгднювально! здатностг - сукцинатдеггдрогенази - 5,0 - 71,7 од/год *0,1 мл сперми.
Ключовi слова: дихальна активтсть, вгдновна здатшсть, вмгст лтопроте!шв, разргджувач, виживання, спермш, еяку-лят, бугай.
Качество спермиев при разбавлении эякулятов быков лактозо-желточно-глицериновой средой
С.Й. Кава1, Д.Д. Остапив2, ИМ. Яремчук2, Ю.В. Боднар2, Н.В. Кузьмина2
SKava@ukr.net
1 Львовский национальный университет ветеринарной медицины и биотехнологий имени С.З. Гжицкого,
ул. Пекарская, 50, г. Львов, 79010, Украина;
2 Институт биологии животных НААН, ул. Василия Стуса, 38, Львов, 79000, Украина
Качество и оплодотворяющая способность спермиев криоконсервированной спермы зависит от численных факторов, обусловленных как физиологическими характеристиками, так и средами разбавления эякулятов быков. Поэтому изучали физиологические характеристики эякулятов, дыхательную активность и восстановительную способность спермы, содержание липопротеинов, выживание и активность сукцинатдегидрогеназы спермиев при разбавлении спермы лактозо-желточно-глицериновой средой.
Установлено, что свежеполученные эякуляты быков характеризируются объёмом - 2,0 - 8,0 мл и концентрацией спермиев - 0,28 - 1,56*109 клеток/мл. При этом, дыхательная активность спермы колеблется в пределах 0,70 - 2,02 нг-атом
Citation:
Kava, S.Y., Ostapiv, D.D., Yaremchuk, I.M., Bodnar, Yu.V., Kuzmina, N.V.(2016). Quality of spermatozoa in bull ejaculates dilution by lactose-yolk-glycerine environment. Messenger LNUVMBT named after S.Z. Gzhytskyj, 18, 3(70), 128-131.
О/хвх0,1 мл спермы, а восстановительная способность 0,02 - 0,14 т¥/хв*0,1мл спермы. Выявлено, что для свежеполучен-ных эякулятов быков характерное содержание фракций липопротеинов: хиломикрон (ХМ) - 26,9 ± 1,93%, очень низкой плотности - 10,4 ± 0,44%, низкой (fi-ЛП) - 18,3 ± 1,84%, высокой (а-ЛП) - 17,1 ± 1,09% и очень высокой плотности -26,8 ± 1,94%. Разбавление спермы лактозо-желточно-глицериновой средой обуславливает статистически вероятное
(Р <
0,001) повышение содержания липопротеинов очень низкой плотности и снижение липопротеинов очень высокой плотности. Выживание спермиев в разбавленных лактозо-желточно-глицериновой средой эякулятах колеблется в пределах 77,1 -162,0 ч, а активность энзима-маркера оплодотворяющей способности - сукцинатдегидрогеназы - 5,0 - 71,7 од/чх0,1 мл спермы.
Ключевые слова: дыхательная активность, восстановительная способность, содержание липопротеинов, разбавитель, выживание, спермий, эякулят, бык.
Quality of spermatozoa in bull ejaculates dilution by lactose-yolk-glycerine
environment
S.Y. Kava1, D.D. Ostapiv2, 1.М. Yaremchuk2, Yu.V. Bodnar2, N.V. Kuzmina2
SKava@ukr.net
1 Lviv national university of veterinary medicine and biotechnologies named after S. Gzhytskyj,
Pekarska Str., 50, Lviv, 79010, Ukraine;
2Institute of animal biology NAAS, Vasyl Stus Str., 38, Lviv, 79000, Ukraine
Quality and fertilizing ability of spermatozoa in cryopreserved sperm depends on numerous factors caused by both physiological characteristics and environments dilution of bull ejaculates. So studying physiological characteristics of ejaculates, respiratory activity and redox abillity of sperm, content of lipoproteins, succinate dehydrogenase activity and survival of spermatozoa in sperm diluted by lactose-yolk-glycerine environment.
It was found that freshly obtained bull semen can be characterized by: volume - 2.0 - 8.0 ml sperm concentration - 0.28-1.56 x 109 cells / ml. Thus, the respiratory activity of sperm ranges from 0.70-2.02 ng-atom O / min x 0,1 ml of semen and redox ability 0,02-0,14 mV/min x 0.1 ml of semen. It was found that typical freshly obtained bull ejaculates characterize by such content of lipoprotein fractions: chylomicrons (hm) - 26,9 ± 1,93%, lipoproteins with very low density - 10,4 ± 0,44%, low ф-LP) - 18,3 ± 1.84%, high (а-LA) - 17,1 ± 1,09% and very high density - 26,8 ± 1,94%. Dilution of semen by lactose-yolk-glycerin environment leads to a likely (p <0,001) increase in the content of lipoproteins with very low density and reduction in high density lipoprotein fraction. The survival of spermatozoa in sperm diluted by lactose-yolk-glycerin medium varies between 77.1-162.0 hours, and the activity of the enzyme-marker offertilizing ability succinate dehydrogenase - 5.0-71.7 UI / h x 0,1 ml of semen.
Keywords: respiratory activity, the and redox ability, the content of lipoproteins, diluent, survival, spermatozoa, ejaculate, bull.
Вступ
Яшсть i заплщнювальна здатшсть спермпв зале-жить ввд фiзiологiчних характеристик еякуляпв буга!в (Jablons'kyj et al., 2009). При цьому, виживання i стш-шсть статевих клггин до зовшшшх чиннишв у спермi забезпечуються природними енергетичними субстратами й сполуками з антиоксидантними властивостя-ми, а за розрвджения i подготовления до крюконсерву-вання та розморожування, ще й речовинами з крюп-ротекторними властивостями, яш зумовлюють стш-шсть мембранних структур спермив до наднизьких температур (Ostashko, 1995). Однак, залежно ввд компонента та 1'х сшвввдношення у складi середовищ розрщження еякуляпв буга!в змшюються як викорис-тання субстралв, так i тривалють юнування й заплвд-нювальна здатшсть статевих клгган.
Тому, вивчали фiзiологiчнi характеристики еяку-ляпв, дихальну й вщновну здатшсть сперми, вмют лшопроте1шв, виживання i актившсть сукцинатдепд-рогенази спермив за розрщження сперми лактозо-жовтково-глщериновим середовищем.
MaTepia™ i методи дослщжень
Дослщження проведеш в 1нституп бюлоги тварин НААН, Львiвському нацiональному ушверситеп ве-
теринарно! медицини та бютехнологш iменi С.З. Гжицького та ЛНВЦ «Зах1дплемресурси». Сперму буга1в отримували на штучну вагiну з режимом вико-ристання плiдникiв дуплетна садка два рази на тиж-день, через двi - три доби.
Свiжоотриманi еякуляти оцiнювали за об'емом (мл), концентращею спермй'в (млрд/мл;), виживанням спермпв при температурi 2 -4 °С до припинення прямолiнiйного поступального руху (год.) у спермi розрiдженiй лактозо-жовтково-глщериновим середовищем (ЛЖГР); активнiсть сукцинатдепдрогенази (СДГ) з використанням 2,3,5-трифенiлтетразолiю i натр1ю сукцинату (од/годх0,1 мл сперми; С) (Chuhrij and Klevec', 1978); дихальну актившсть - полярогра-фiчно (нг-атом О/хв^0,1 мл С) у термостатованш комiрцi (температура 38,5 °С) об'емом 1,0 мл (Lukjanova et al., 1982); вщновну здатнiсть - потенщ-ометрично (mV/хвx0,1 мл С) з використанням ушвер-сального йономiра ЕВ 74 та системи вщкритих мiкро-електродiв (Shtol'c et al., 1980). Яшсний та к1льк1сний вмют фракцiй лiпопротеlнiв (ЛП) методом електро-форезу в полiакриламiдному гелi (ПААГ) з градiентом концентрацiй акриламiду: 3,5%, 5,0% та 7,5% i фарбу-ванням 0,1% розчином фарб Судан III + Судан IV (1:1) у 70% етиловому спирп. !дентифшували фрак-ц^': хiломiкрони (ХМ) i лiпопротеlни (ЛП): пре-р-ЛП (дуже низько! щiльностi; ДНЩ); ß-ЛП (низько! щшь-
ност1; НЩ); а-ЛП (высоко! щ1льностц ВЩ); ДВЩ (дуже высоко! щшьносп). Статыстычный анал1з проведено за М. О. Плохшським (Plohinskij, 1969).
Результати та Т'х обговорення
Св1жоотрымаш еякуляты буга!в характерызуються значнымы колываннямы ф1з1олог1чных показнышв: ввд 2,0 до 8,0 мл - об'ем i вш 0,28 до 1,56 млрд /мл - кон-центращя спермйв (табл.1).
Таблиця 1
Незважаючы на значнi колывання дослiдженых по-казныкiв !х середнi велычыны ввдповшають фiзiологiч-ным межам якостi еякуляпв буга!в. Пры цьому, для свiжоотрымано! спермы характернi дыхальна актывшсть - 1,11 ± 0,13 нг-атом О/хв*0,1 мл С та ввдновна здатнiсть 0,09 ± 0,025 т^хв*0,1мл С. Поряд з вказа-ным, выявлеш особлывостi вiдновно! здатностi: з чыс-ла дослвдженых еякулятiв, у 7,2% зразшв протiкають процесы выкорыстання протонiв з позаклiтынного середовыща - швыдшсть становыть 0,02 ± 0,003 т^хв*0,1мл С. Значнi колывання дослвдженых фiзiологiчных показнык1в, дыхально! актывностi i ввд-новно! здатностi спермы зумовлеш iндывiдуальнымы особлывостямы й якiстю подготовки плiдныкiв до ея-куляци (Kosenko et al., 2007).
Аналiз спектру лшопроте!шв свiжоотрыманых ея-кулятiв вказуе на подiбнi колывання велычын значень кожно! з выявленых фракцiй. Зокрема, вмют хшомгк-рон (ХМ) становыть 26,9 ± 1,93%, лiпопроте!нiв (ЛП) дуже нызько! щiльностi (ДНЩ) - 10,4 ± 0,44%, нызько! (ß-ЛП) - 18,3 ± 1,84%, высоко! (а-ЛП) - 17,1 ± 1,09% та дуже высоко! щшьносп - 26,8 ± 1,94% (табл. 2).
Таблиця 2
Спектр лшопротеТшв сперми бугаТв за розрiдження еякулятiв лактозо-жовтково-глiцериновим сере-
довищем
Дослщжуваш показники n M±m lim
Об'ем еякуляту, мл 75 4,3 ± 0,18 2,0 - 8,0
Концентрацiя, млрд/ мл 75 0,76 ± 0,09 0,28 - 1,56
Дихальна актывнiсть, нг-атом 0/хвх0,1 мл С 92 1,11±0,13 0,70 - 2,02
Вiдновна здатшсть, тУ/хвх0,1мл С 83 0,09 ± 0,025 0,02 - 0,14
Дослщжуваш показники Л1попроте1ни (ЛП) сперми, %
свiжоотримaноl розрщжено!
n M±m lim n M±m lim
ХМ 82 26,9 ± 1,93 2,0 - 70,0 14 28,5 ± 4,19 9,4 - 75,9
пре-ß (ЛПДНЩ) 78 10,4 ± 0,44 1,0 - 70,0 14 16,4 ± 1,30*** 6,3 - 29,4
ß-ЛП (ЛПНЩ) 82 18,3 ± 1,84 7,0 - 89,0 14 21,0 ± 1,60 7,8 - 41,5
а-ЛП (ЛПВЩ) 63 17,1 ± 1,09 2,0 - 40,0 14 22,2 ± 2,83 6,4 - 44,8
ЛПДВЩ 59 26,8 ± 1,94 3,0 - 63,0 14 16,9 ± 2,08*** 4,3 - 31,0
Примiтка. Рiзниця статистично вiрогiдна порiвняно з свiжоотриманою спермою: *** p < 0,001
Розрiдження спермы лактозо-жовтково-глiцерыновым середовыщем прызводыть до змш елект-рофоретычно! рухлывостi лшопротешв. Зокрема, пвдвыщуеться на 6,0% (p < 0,001) вмiст ЛПДНЩ та на 9,9% (p < 0,001) зныжусться ЛПДВЩ. Выявленi змiны характерызують здатнiсть спермы, зокрема, проте!нiв плазмы та мембран спермпв зв'язуваты та адсорбуваты компонент розр1джувача еякулятiв - лшды жовтка i утворюваты електрофоретично стiйкi лiпiд-проте!'новi комплексы.
Выживання спермпв за розрщження лактозо-жовтково-глiцерыновым середовыщем еякуляпв зна-ходыться в межах 77,1 - 162,0 год, а актывшсть ензы-му-маркера заплiднювально! здатностi - СДГ - 5,0 -71,7 одгодх0,1 мл С (табл. 3).
Таблиця 3
Яккть спермйв за розрвдження еякулятiв бугаТв
Як выплывае з результатiв досл1джень выживання та заплвднювальна здатнiсть спермйв проявляе значш колывання на фонi змiн фiзiологiчных характеристик
якостi еякулятiв, дыхально! актывносп i в1дновно! здатностi, вмiсту лшопроте!шв спермы буга!в. Тому, для забезпечення стабiльно!' якостi спермопродукцi!, высоко! заплщнювально! здатностi спермйв необхiдно дотрымуватысь технологи отрымання еякулятiв та, з урахуванням iндывiдуальных особлывостей, умов пiдготовлення до садки буга!в.
Висновки
1. Св1жоотрымаш еякуляты буга!в характерызуються об'емом - 2,0 - 8,0 мл i концентращею спермi!в -0,28 - 1,5 6 млрд /мл.
2. Дыхальна актывшсть спермы колываеться в межах 0,70 - 2,02 нг-атом О/хв*0,1 мл С, а ввдновна здатшсть 0,02 - 0,14 т^хвх0,1мл С.
3. Вмют фракцш лшопроте!шв у св1жоотрыманых еякулятах становыть: хiломiкрон (ХМ) - 26,9 ± 1,93%, дуже нызько! щтносл - 10,4±0,44 %, нызько! (ß-ЛП) - 18,3 ± 1,84%, высоко! (а-ЛП) - 17,1 ± 1,09% та дуже высоко! щшьносп - 26,8 ± 1,94%.
4. Розрщження спермы лактозо-жовтково-глiцерыновым середовыщем прызводыть до вiрогiдного (p < 0,001) тдвыщення вмiсту лiпопроте!нiв дуже нызько! щшьносп та зныження лiпопроте!нiв дуже высоко! щшьносп.
лактозо-жовтково-глiцериновим середовищем
Дослвджуваш показники n M±m lim
Виживання при 2-4°С, год 141 111,8 ± 10,49 77,1 -162,0
СДГ, од/годх0,1 мл С 117 51,8 ± 5,41 5,0 - 71,7
5. Bn^HBaHHa cnepMiiB y po3pig®eHHx jaKT030-^OBTKOBO-ra^epHHOBHM cepegoBH^eM eaKygaTax b Me^ax 77,1 - 162,0 rog, a aKTHBHicTb eH3HMy-MapKepa 3angigHMBagbHOi 3garHOcri - C^T - 5,0 -71,7 og/rogx0,1 mj C.
EiS^iorpa^inm iIOCII. lanim
Jablons'kyj, V.A., Homyn, S.P., Zavirjuha, V.I. ta in. (2009). Biotehnologichni i molekuljarno-genetychni osnovy vidtvorennja tvaryn. L'viv: Afisha (in Ukrainian).
Ostashko, F.I. (1995). Biotehnologija vosproizvedenija krupnogo rogatogo skota. Kiev: Agrarna nauka (in Ukrainian).
Chuhrij, B.M. Klevec', L.O. (1978). Do metodyky vyznachennja aktyvnosti okysljuval'nyh fermentiv u spermi bugai'v. Rozvedennja ta shtuchne osimeninnja
velykoi' rogatoi' hudoby. Kyi'v. 10, 42-45. (in Ukrainian).
Lukjanova, L.D., Balmuhanov, B.S., Ugolev, L.T. (1982). Kislorodzavisimye processy v kletke i ee funkcional'noe sostojanie. M.: Nauka (in Russian).
Shtol'c, K.F., Mosolova, I.M., Dronova, L.A. (1980). Amperometricheskoe opredelenie ferrocianida v prisutstvii subkletochnyh struktur. Biohimicheskie metody. M.: Nauka. 147-150 (in Russian).
Plohinskij, N.A. (1969). Rukovodstvo po biometrii. M.: Kolos (in Russian).
Kosenko, M.V., Chuhrij, B.M., Kocjumbas, I.Ja., Klevec', L.O. ta in. (2007). Reproduktyvna funkcija i andrologichna dyspanseryzacija bugai'v. L'viv. 186. (in Ukrainian).
Cmammn nadiumm do peda^ii 27.09.2016
