Генетика и разведение животных, 2020, № 1, С. 27-36


https://doi.org/10.31043/2410-2733-2019-4-3-8
УДК 638.145.43

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Правительства Рязанской области (проект 18-44-620001).


ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ СРЕД, ЯИЧНОГО ЖЕЛТКА И ПЧЕЛИНОГО МЕДА НА КРИОУСТОЙЧИВОСТЬ СПЕРМЫ ТРУТНЕЙ

А. Н. ГУЛОВ 1, З. Н. САЙФУТДИНОВА 2, Д. В. МИТРОФАНОВ 1, И. А. ЯЗЫКОВ 1

Аннотация. Поиск разбавителя, обеспечивающего получение физиологически оптимальных для сперматозоидов физико-химических параметров (рН, осмолярность) и криопротектора, способного образовать стекловидную структуру без стойких химических соединений с компонентами клетки, позволяет достигнуть значительного прогресса в долгосрочном хранении клеток при низкотемпературном замораживании. Рассматриваются вопросы криоконсервации спермы трутней медоносной пчелы. Материалом для исследований служила сперма трутней «Приокского» породного типа среднерусской породы пчел, серой горной кавказской и породы пчел карника. Испытывали следующие разбавители на криоустойчивость спермы трутней: полусинтетическая среда С46 (среда Какпакова В. Т.), питательные среды для культур клеток насекомых  — Lonza Insect-XPRESS, Graces, Schneider’s, JPL-41. В качестве криопротекторов тестировали — диметилсульфоксид (ДМСО) контроль, натуральный пчелиный мед, мед в сочетании: с глицерином, ДМСО, этанолом, метанолом. Исследования показали низкую жизнеспособность (целостность мембран) (Lim 36,5±1,8% — 39,9±0,3%) и подвижность заморожено-оттаянной спермы (Lim 2,0 — 4,0 балла), разбавленной в синтетических средах. Вероятно ионный состав испытываемых питательных сред с концентрацией ионов водорода (рН) от 4,6-6,5 значительно отличается от ионного состава протоплазмы сперматозоидов трутней. Полусинтетическая среда С46 с добавлением яичного желтка и без ДМСО не обладает криофилактическими свойствами для защиты жизненного ресурса спермы трутней. Пчелиный мед, напротив, в ходе исследований проявил себя в качестве криопротектора, обеспечив сохранность мембран на уровне 37,2±0,5% с подвижностью спермиев 3,0 балла. Самую высокую жизнеспособность сперматозоидов и их подвижность 4,0 балла наблюдали в образце с глицерином в концентрации 3% — 78,0±1,4% и с ДМСО в концентрации 10% — 79,6±1,2%. При этом, сперма до замораживания находилась в состоянии мезабиоза в течение 3 мес при 3 °С. Таким образом, предварительные результаты исследования впервые демонстрируют перспективы неэлектролитной среды по сохранению жизненного ресурса спермы трутней во время криоконсервации.

CRYOSTABILITY EFFECT ON DRONE SPERM OF SYNTHETIC MEDIA, EGG YOLK AND HONEY

A. GULOV 1, Z. SAYFUTDINOVA 2, D. MITROFANOV 1, I. YAZYKOV 1

Abstract. The search for a diluent that provides physiologically optimal physical and chemical parameters for spermatozoa (pH, osmolarity) and a cryoprotector that can form a vitreous structure without persistent chemical compounds with cell components allows us to achieve significant progress in long-term storage of cells under low-temperature freezing. The questions of cryopreservation of sperm of honeybee drones are considered. The material for research was the sperm of drones of the «Prioksky» breed type of the Central Russian breed of bees, the gray mountain Caucasian and the breed of Karnik bees. The following diluents were tested for cryostability of drone sperm: semisynthetic medium C46 (medium Kakpakov V. T.), nutrient media for insect cell cultures-Lonza Insect-XPRESS, Graces, Schneider’s, JPL-41. As cryoprotectors tested — dimethylsulfoxide (DMSO) control, natural honey, honey in combination with glycerine, DMSO, ethanol, methanol. Studies have shown low viability (membrane integrity) (Lim 36,5±1,8% — 39,9±0,3%) and mobility of frozen-thawed sperm (Lim 2,0 — 4,0 points), diluted in synthetic media. Probably the ionic composition of the tested nutrient media with a concentration of hydrogen ions (pH) from 4.6-6.5 differs significantly from the ionic composition of the protoplasm of sperm drones. Semisynthetic medium C46 with the addition of egg yolk and without DMSO does not have cryophylactic properties to protect the life resource of drone sperm. Bee honey, on the contrary, in the course of research proved itself as a cryoprotector, ensuring the preservation of membranes at the level of 37.2±0.5% with a sperm motility of 3.0 points. The highest sperm viability and motility of 4.0 points were observed in a sample with glycerol at a concentration of 3% — 78.0±1.4% and with DMSO at a concentration of 10% — 79.6±1.2%. At the same time, the sperm before freezing was in a state of mesabiosis for 3 months at 3 °C. Thus, the preliminary results of the study for the first time demonstrate the prospects of a non-electrolyte environment for the preservation of the life resource of drone sperm during cryopreservation.

ФГБНУ “ФНЦ пчеловодства”; 391110, Россия, Рязанская обл., г. Рыбное, ул. Почтовая, 22;

ФГБНУ «ФНЦ – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К.И. Скрябина и Я. Р. Коваленко Российской академии наук»; Россия, г. Москва, Рязанский проспект, д. 24, к. 1