Влияние технологии замораживания на биологическую полноценность спермы баранов

АКУШЕРСТВО/ГИНЕКОЛОГИЯ/БИОТЕХНИКА РАЗМНОЖЕНИЯ

УДК 636.082.453.5

Влияние технологии замораживания на биологическую полноценность спермы баранов

М.М. Айбазов1, доктор сельскохозяйственных наук, П.В. Аксенова2, доктор биологических наук, И.Г. Сердюков3, кандидат сельскохозяйственных наук

1 Ставропольский НИИ животноводства и кормопроизводства.

2 Северо-Кавказский зональный НИИ ветеринарии (Новочеркасск).

3 СПК ПЗ «Вторая пятилетка» (Ставропольский край).

Ключевые слова: бараны-производители, гранулированная сперма, криоконсервация, оплодотворяе-мость, пайеты

Введение

За последние десятилетия значительно продвинулись теоретические достижения в области криобиологии. Метод криоконсервации спермы позволяет значительно повысить нагрузку на ценных производителей, эффективно проверять их по качеству потомства, реализовывать ценный генофонд как внутри страны, так и за ее пределами. Благодаря этому методу открылись широкие перспективы для углубленной селекционно-племенной работы, сохранения и рационального использования генофонда выдающихся баранов-производи-телей [1, 3].

В нашей стране наибольшее распространение получил метод замораживания в гранулах. К его преимуществам можно отнести предельную простоту и универсальность при достаточной эффективности. В то же время этот метод имеет существенные недостатки, главный из которых — значительная зависимость от человеческого фактора [4].

Зарубежные ученые и практики, в частности французские исследователи, с самого начала пошли по пути разработки технологии криоконсервации спермы в соломинках (пайетах) и на сегодняшний день являются мировыми лидерами в данном направлении. При этом созданы высокотехнологичные автоматизированные линии по получению, замораживанию и хранению спермы племенных животных разных видов в пайетах. В настоящее время этот метод используют более чем в 120 странах мира.

В предыдущие годы нами были проведены исследования по криоконсервации спермы козлов в гранулах и пайетах при различных режимах [5]. Наряду с этим, нет данных по сравнительному испытанию технологий замораживания спермы баранов (в гранулах и пайетах) по всему комплексу параметров, включая биологические, технологические и экономические аспекты.

Цель исследования

Изучить влияние разных технологий замораживания (в гранулах и пайетах) на биологическую полноценность спермы баранов.

Материалы и методы

Экспериментальные и производственные исследования были проведены в лаборатории воспроизводства и на опытной станции ГНУ СНИИЖК, а также в СПК «Племзавод Вторая пятилетка» Ипатовского района Ставропольского края. Сперму получали от баранов пород полл-дорсет и ставропольская. Ее биологическую полноценность после замораживания — оттаивания исследовали на овцематках пород северокавказская мясошерстная и ставропольская.

Сперму получали в искусственную вагину. Качественные показатели спермы исследовали согласно Инструкции [2]. Концентрацию спермиев определяли в фотоэлектроколориметре («ІМУ», Франция). После комплексной оценки сперму замораживали в необли-цованных гранулах на фторопластовой пластине и в пайетах с использованием французской линии по криоконсервации спермы («ІМУ»). Для соблюдения высокой методичности сперму, полученную от каждого барана, разделяли на две равные части (принцип разделенного эякулята) и замораживали при разных технологиях.

В качестве разбавителя в обоих вариантах использовали авторский разбавитель [6].

Сперму после замораживания как в гранулах, так и в пайетах переносили в пластиковые контейнеры и помещали в сосуд Дьюара с жидким азотом. Оттаянную сперму оценивали на подвижность по десятибалльной шкале после дополнительного разбавления в отношении 1:2 изотоническим раствором цитрата натрия (3,1 %), для чего каплю спермы исследовали под микроскопом в термостате при температуре 38...40 °С. Сперму считали пригодной для дальнейшего хранения и использования при наличии в ней после оттаивания не менее 40 % спермиев с прямолинейным поступательным движением.

Для определения выживаемости половых клеток пробирки с оттаянной спермой помещали в водяную баню ультратермостата, обеспечивающего поддержание температуры 37 °С, оценивая спермии по подвижности сразу после оттаивания, а также через 3, 5 и 8 ч. Если в исследуемой сперме через 8 ч инкубации в термостате сохранялось более 10 % сперми-ев с прямолинейным поступательным движением, в дальнейшем ее оценивали каждый час до полной гибели половых клеток.

Микроструктурные нарушения целостности акросомы дефростированных спермиев определяли на микроскопе AXЮVERT с использованием конденсора темного поля.

РВЖ • СХЖ • № 4/2013

M.M. Айбазов, П.В. Аксенова, И.Г. Сердюков

Овцематок в охоте выявляли с помощью вазэкто-мированных баранов-пробников с подвязанными на брюхо фартуками. Ежедневно отобранных в состоянии половой охоты овцематок разделяли на две равные группы, одну из которых осеменяли спермой, замороженной в гранулах, другую — спермой, замороженной в пайетах. Овец осеменяли двукратно инт-рацервикальным способом: первый раз сразу после детекции эструса и затем спустя 8.. .10 ч. Однократная доза составляла 0,2 мл.

Биологическую полноценность спермы определяли по ее оплодотворяющей способности, используя метод индивидуального учета ягнения подопытных овец. Условия кормления, ухода и содержание овец обеих групп в течение всего периода опыта были одинаковыми и соответствовали зоотехническим нормам.

Результаты и обсуждение

Результаты лабораторных исследований заморожен-ной-оттаянной спермы приведены в таблице 1.

1. Качество замороженной-оттаянной спермы баранов в зависимости от способа криоконсервации

Согласно данным лабораторных исследований, при криоконсервации спермы были получены достаточно хорошие результаты (подвижность спермиев 4.. .6 баллов, в зависимости от индивидуальных особенностей баранов). Тем не менее, качество пайетированной спермы по подвижности клеток на 12,7 % превысило качество спермы в гранулах. По таким показателям, как целостность структуры клеток и продолжительности жизни in vitro после оттаивания, пайетированная сперма была незначительно лучше (на 2 и 6 %, соответственно).

Лабораторная оценка качества спермы является лишь предварительным шагом к выяснению ее биологической полноценности, которая может быть определена после осеменения животных. В эксперименте, проведенном на опытной станции СНИИЖК, спермой баранов породы полл-дорсет были осеменены овцематки северокавказской мясошерстной породы (табл. 2).

2. Результаты ягнения подопытных овцематок, осемененных спермой, замороженной в гранулах и пайетах

Технология замораживания Подвижность спермиев после оттаивания, баллы Осеменено овец, гол. Объягнилось, гол./% Получено ягнят, гол/%

Гранулы 4,7±0,05 24 12/55,7 13/108,3

Пайеты 5,4±0,08 25 14/56,0 18/128,6

По результатам ягнения оплодотворяющая способность спермы, криоконсервированной различными способами, была одинаковой (55,7 и 56 %), однако по количеству полученного потомства достоверное преимущество было в группе, осемененной пайетированной спермой (20 %).

Во втором эксперименте, проведенном в производственных условиях в СПК «ПЗ Вторая пятилетка», замороженной при различных технологиях спермой баранов ставропольской породы осеменяли овец той же породы (табл. 3). При этом получили достаточно высокие для криоконсервированной спермы результаты — оплодот-воряемость овец составила 58,8 и 63,7 %, биологическая плодовитость — 113,2 и 117,6 % при недостоверном преимуществе технологии пайетирования.

3. Результаты ягнения овец, осемененных криоконсервированной спермой

Технология замораживания Подвижность спермиев после оттаивания, баллы Осеменено овец, гол. Объягнилось, гол./% Получено ягнят, гол/%

Гранулы 5,0±0,03 233 137/58,8 155/113,2

Пайеты 5,4±0,06 258 164/63,7 193/117,6

Выводы

Таким образом, сперма баранов, замороженная как традиционным способом в гранулах, так и в пайетах, обладает достаточно высокой оплодотворяющей способностью. Если судить по биологической полноценности спермы, то и лабораторные и производственные эксперименты показали преимущество использования спермы в пайетах. Несмотря на то, что оно было незначительным, при осеменении большого поголовья увеличение выхода ягнят даже на 5.. .7 % может существенно повысить рентабельность. В то же время при расчете экономической эффективности следует учитывать стоимость пайет (в 5.6 раз превышающую стоимость гранул). Существенным недостатком технологии криоконсервации спермы в пайетах также является необходимость приобретения дорогостоящих зарубежных сосудов Дъюара для хранения спермы в пайетах, так как отечественные криохранилища не приспособлены для их размещения. Библиографию см. на сайте издательства http://logospress.ru/

Исследуемые Технология замораживания

параметры гранулы пайеты

Подвижность спермиев после эквилибрации, баллы (п=4) 6,6 ± 0,08 6,7 ± 0,07

Подвижность после криоконсервации, баллы (п=4) 4,8±0,08 5,5±0,07*

Выживаемость оттаянной спермы, ч (п=4) 8,0±0,09 8,5±0,11

Сохранность акросомы, % (п=2) 32,0 34,0

Примечание. * р <0,05

Summary

M.M. Aybazov, P.V. Aksenova, I.G. Serdyukov. Influence of the Freezing Technology on the Biological Effectiveness of the Rams Sperm. Both experimental and field approaches were used to define fertilizing capacity of the ram semen that has been cryopreserved with a help of different deep freezing technologies: in the form of uncoated pellets (traditional method) and in the straws. The post-thaw motility of spermatozoa was similar in both cases. Though as far as biological effectiveness of the sperm was concerned, second technique had an advantage. More ewes have been made pregnant after insemination with the straws-frozen semen compared with semen frozen in pellets (63,7 %, and 58,8 %, accordingly). It was concluded that straws provide useful alternative to pellets as a storage package for ram spermatozoa, allowing for individual dose identification and easier storage while maintaining higher fertility rate compared with that obtained with pellet-frozen semen.