CC BY
85
Механизмы действия биостимуляторов половой активности на воспроизводительные качества самцов норок
Л.В. Герасимова, к.с.-х.н., Башкирский ГАУ
Селекция на увеличение размера тела пушных зверей привела к определённым результатам. Так, если самцы норок в 60-е гг. XX в. имели живую массу до 1,5 кг, то в настоящее время — около 3 кг. Между тем на фоне повышения показателей размера тела наблюдается ухудшение их воспроизводительных качеств [1]. Крупные самцы при спаривании менее активны, что наносит большой ущерб зверохозяйствам из-за
повышения половой нагрузки на оставшихся самцов и приводит к необходимости изменения плана подбора пар.
Пониженная потенция крупных самцов сказывается отрицательно и на других показателях воспроизводительной способности. Известно, что половые функции самца активизируются андрогенными гормонами, главным образом тестостероном, который вырабатывается в семенниках [2]. Секреция тестостерона регулируется гипоталамо-гипофизарно-яичковой системой.
Выделение из гипоталамуса рилизинг-гормона ГнРГ стимулирует выброс из гипофиза лютеи-низирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гонадотропных гормонов. ФСГ стимулирует сперматогенез, вследствие чего клетки Сертоли способствуют завершению развития из сперматид спермиев. ЛГ побуждает клетки Лейдига синтезировать гормон тестостерон, отвечающий за половую активность. Тестостерон может через механизм отрицательной обратной связи обеспечивать ингибирующий эффект и тормозить секрецию ФСГ и ЛГ, понижая уровень гонадотропинов [3]. Недостаточная активность тестостерона и его низкая концентрация приводят к импотенции и бесплодию [4].
В настоящее время применение физиологически активных соединений позволяет расширить возможности регулирования воспроизводства животных при использовании их естественного репродуктивного потенциала. Для повышения воспроизводительной способности пушных зверей предназначены препараты ПропоФлан и ПропоФлан-Андро. Биостимулятор ПропоФлан включает в себя комплекс биофлавоноидов, извлечённых из прополиса (ГОСТ 28886-90, или ВФС 42-1084-81 Прополис). ПропоФлан проявляет антиоксидантное действие, которое обусловлено способностью нейтрализовывать активные формы кислорода и обрывать цепные свободно-радикальные реакции.
Биостимулятор ПропоФлан-Андро наряду с комплексом биофлавоноидов имеет в своём составе низкомолекулярные пептидные компоненты, извлечённые из ткани предстательной железы крупного рогатого скота (ТУ 49-504-83 Предстательные железы замороженные). Экстракт из ткани простаты быков относится к новому классу биологических регуляторов (цитомединам) и обладает органотропным действием на простату и функционально связанные с ней органы.
Целью исследований являлось изучение морфофункциональных и гистохимических изменений семенников с придатками у самцов норок (Neovison vison) под влиянием биостимуляторов воспроизводительной способности.
Объекты и методы исследований. Исследования проводили в Иглинском зверохозяйстве Республики Башкортостан. В период исследований уровень кормления подопытных норок соответствовал нормам [5]. Для изучения эффективности использования кормовых добавок ПропоФлана и ПропоФлана-Андро по методу мини-стада были сформированы три опытные группы по 20 самцов стандартных тёмно-коричневых норок в каждой. Оставшихся самцов разделили на три контрольные группы, соответствующие опытным.
В феврале за 20 дней до начала гона (период активной подготовки к гону) и в марте (период
гона) самцы опытных групп получали препарат ПропоФлан ежедневно вместе с кормосмесью. В период гона самцы периодически получали ПропоФлан-Андро: I опытной группы — с ритмичностью через двое суток, II опытной — через трое суток, III опытной — через четверо суток. В дни включения в кормосмесь добавки ПропоФлан-Андро дачу ПропоФлана исключали. Звери контрольной группы стимуляторы не получали.
После гона были исследованы семенники с придатками от 16 самцов. Образцы площадью 1 см2 фиксировали в 10%-ном растворе формалина. После соответствующей гистологической проводки в парафиновых срезах толщиной 7 мкм их окрашивали гематоксилин-эозином. Метаболическую активность клеток семенников оценивали по интенсивности гистохимической реакции на гликоген методом ШИК-реакции.
Результаты исследований. Было выявлено, что семенники норок контрольных групп снаружи покрыты плотной соединительнотканной оболочкой с перегородками, разделяющими железы на отдельные дольки. В дольке железы располагались извитые семенные канальцы. Пространство между извитыми канальцами заполнено рыхлой волокнистой соединительной тканью, содержащей кровеносные сосуды, нервы и интерстициальные эндокриноциты (клетки Лейдига), вырабатывающие половые гормоны — андрогены. Извитые семенные канальцы состояли из сперматогенных клеток, расположенных на базальной мембране и имеющих 4—6 слоёв, а также поддерживающих клеток (клеток Сертоли). Последние имели вытянутую форму, основание начиналось широко, апикальный конец, суживаясь, был обращён в просвет канальца. В семенных канальцах определяли все четыре фазы сперматогенеза: размножения, роста, созревания и формирования. В ячейках или между цитоплазматическими отростками поддерживающих клеток залегали развивающиеся половые клетки — сперматогонии, сперматоциты, сперматиды, а в просвете извитых семенных канальцев располагались зрелые сперматозоиды. Наиболее периферическое положение занимают сперматогонии. Все клетки были диплоидными, делились митозом и постепенно смещались к просвету семенного канальца. Часть сперма-тогониев вступала в период роста, это были довольно крупные клетки, занимающие второй ярус в составе сперматогенного эпителия. В результате мейоза образовывались гаплоидные сперматиды, далее они превращались в сперматозоиды, располагаясь ближе к центру канальца. Их количество было небольшим, однако они распределялись равномерно во всех извитых семенных канальцах. Между извитыми канальцами
Воспроизводительные качества самцов норок, X±Sx
Группа Неактивные самцы, % Число коитусов, раз Пропусто-вания, % Плодовитость, гол. /$ Получено щенков всего, гол.
I опытная 0 10,9±1,0 22,6±5,5 6,5±0,3 27,8±2,9
1-я контрольная 1,6 11,3±0,5 27,9±3,5 5,9±0,3 27,4±1,8
II опытная 0 11,3±0,9 25,5±5,1 5,9±0,4 28,8±3,5
2-я контрольная 3,2 9,9±0,5 25,5±2,7 5,9±0,2 24,9±1,5
III опытная 0 13,0±0,7** 16,4±3,4 6,9±0,4 34,2±2,7*
3-я контрольная 3,2 10,1±0,5 10,9±2,2 6,2±0,2 27,4±1,6
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,001
в рыхлой соединительной ткани определялись интерстициальные эндокриноциты. Они имели округлую или полигональную форму, располагались поодиночке или небольшими группами в непосредственной близости от кровеносных капилляров между семенными канальцами, имели ацидофильную цитоплазму и ядро с гомогенным хроматином. Между эндокриноцитами проходили кровеносные капилляры, а также встречались фибробластические клетки.
Исследования семенников самцов I опытной группы, получавших ПропоФлан-Андро, также выявили умеренный сперматогенез и спермиоге-нез. Существенных различий в гистоструктурах извитых семенных канальцев и эндокринных клеток по сравнению с контрольной группой определить не удалось.
В результате изучения гистосрезов семенников норок II опытной группы было обнаружено, что в целом они имели все гистологические структуры, обеспечивающие как развитие сперматозоидов, так и выработку андрогенов. Но эндокринные клетки (интерстициальные эндокриноциты), вырабатывающие тестостерон, характеризовались более крупными размерами и чёткой границей. Кровеносные капилляры, расположенные в рыхлой соединительной ткани между извитыми семенными канальцами, отличались умеренным полнокровием.
У самцов III опытной группы в стенках извитых канальцев семенников была наиболее выражена интенсивность деления малодифференцированных клеток сперматогенного эпителия и, соответственно, определялось значительное количество созревающих сперматозоидов в просвете извитых семенных канальцев. Также имелись признаки, указывающие на выраженную функциональную активность интерстициальных эндокриноцитов, которые имели чёткую границу, крупные размеры, ядро с гомогенным хроматином, оксифильную цитоплазму.
Гистохимическая реакция на гликоген в семенниках норок контрольных групп была выражена равномерно во всех тканевых структурах. Все клеточные элементы извитых семенных канальцев, включая поддерживающие клетки и сперматогенный эпителий, проявляли умеренную реакцию на гликоген. Умеренная же
реакция отмечалась в рыхлой соединительной ткани, расположенной между извитыми семенными канальцами. Аналогичную реакцию выявляли и интерстициальные эндокриноциты, все структуры гемато-тестикулярного барьера, а также кровеносные сосуды, расположенные в рыхлой соединительной ткани между извитыми семенными канальцами.
У самцов II опытной группы существенную разницу в структурах семенников по сравнению с контрольной группой в гистохимической реакции определить не удалось. В извитых семенных канальцах животных II и III опытных групп были выявлены определённые изменения. Сперматогенный эпителий имел умеренную реакцию, тогда как клетки на стадии формирования, а также свободно расположенные сперматозоиды проявляли высокую реакцию на гликоген.
Таким образом, гистохимические исследования позволили установить, что включение в рацион самцов норок в периоды подготовки к гону и гона препарата ПропоФлана-Андро с ритмичностью 3 и 4 дня (на фоне дачи Пропо-Флана) приводит к выраженным метаболическим изменениям состояния семенников и их придатков и является показателем повышения функциональной активности репродуктивной системы. Это может служить предпосылкой для повышения воспроизводительной способности подопытных животных.
Результаты оценки качества воспроизводства самцов представлены в таблице.
Анализ таблицы показал, что включение биостимуляторов в целом положительно повлияло на активность самцов: в опытных группах все производители совершали коитусы, тогда как в контрольных по одному-два самца не работали. Частота включения препарата ПропоФлан-Андро повлияла на интенсивность работы производителей. При ритмичности его дачи каждые четвёртые сутки дня (III опытная группа) было произведено наибольшее количество коитусов — 13,0 на самца в среднем при разности с контролем 28,2% (Р<0,001). Более частое включение препарата ПропоФлан-Андро, каждые три дня, также повлияло положительно, но несколько меньше, разность с контролем составила лишь
1,4 коитуса, или 14,1% (Р>0,05). Дача препарата ПропоФлан-Андро ещё чаще, через каждые два дня, напротив, даже несколько подавляла активность самцов — число коитусов было на 4% меньше, чем в контроле (Р>0,05).
После щенения самок была изучена оплодотворяющая способность самцов. Как видно из таблицы, при ритмичности дачи раз в четыре дня в III опытной группе повысилось число пропустований самок — на 5,5%. Дача цитоме-динов с ритмичностью раз в два дня при некотором угнетении половой активности повышала оплодотворяющую способность спермы — число пропустований уменьшилось на 5,3%. Результаты щенения показали, что во всех опытных группах было получено больше щенков. Достоверная разность с контролем в 24,8% (Р<0,05) наблюдалась в III опытной группе. Во всех опытных группах, кроме II опытной, повысилась плодовитость (число зарегистрированных щенков в среднем на самца) на 0,6—0,7 гол.
Возможно, что более частая дача препарата (каждые два дня), а значит, и его большее количество, поступающее в организм животных, вызывает ингибирующий эффект и изменяет уровень тестостерона таким образом, что действие ЛГ снижается и обуславливает ухудшение половой активности самцов I опытной группы. При этом уровень ФСГ, напротив, повышается, способствуя завершению созревания сперматозоидов и обеспечивая повышение оплодотворяемости и плодовитости. Меньшее же использование ПропоФлана-Андро (каждые четыре дня) вызывает более адекватный эффект, стимулируя деятельность клеток Лейдига и обеспечивая такой уровень тестостерона в организме животных, который приводит к возрас-
танию половой активности самцов III опытной группы, вызывает рост и развитие спермиев из зачаткового эпителия, но, возможно, не влияет на клетки Сертоли, способствующие завершению развития из сперматид спермиев, что не обеспечивает достаточную оплодотворяющую способность спермы.
Выводы. Комплексное использование биостимуляторов ПропоФлана-Андро и Пропо-флана при кормлении самцов норок в периоды подготовки к гону и гона обеспечило морфофункциональные изменения семенников и их придатков и повышение функциональной активности репродуктивной системы, что позволило получить большее количество приплода.
Ритмичность же дачи препарата ПропоФлан-Андро, а значит, и количество его поступления в организм животных, на фоне ежедневной дачи Пропофлана изменяла, возможно, выброс гонадотропных гормонов и их соотношение, что довольно разноречиво повлияло на половую активность, полигамную и оплодотворяющую способность, а также плодовитость самцов.
Литература
1. Галимов Ш.Н., Громенко Д.С., Мухаметзянов Р.М. и др. Влияние препарата ПропоФлан на фертильность эякулята при идиопатическом бесплодии // Проблемы репродукции. № 5. 2003. С, 37.
2. Майорова Т.В. Генетические и паратипические факторы, влияющие на бесплодие норок: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2006. 26 с.
3. Перельдик Н.Ш., Милованов Л.В., Ерин А.Т. Кормление пушных зверей. М.: Агропромиздат, 1987. 351 с.
4. Сергиенко А.И., Синагурский Д.И., Везденко О.С. и др. Гормоны и воспроизводительная функция сельскохозяйственных животных. М., 1991. 47 с.
5. Смагина Г.И. Биологическая активность экстракта предстательной железы крупного рогатого скота и биологические основы разработки новых лекарственных препаратов: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Уфа, 2006. 24 с.
