Окисно-відновні процеси в статевих клітинах бугаїв і корів, способи оцінювання якості та підвищення запліднюваності - Автореферат

Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького Остапів Дмитро Дмитрович УДК: 636.2:631.147.611-013.11 ОКИСНО-ВІДНОВНІ ПРОЦЕСИ В СТАТЕВИХ КЛІТИНАХ БУГАЇВ І КОРІВ, СПОСОБИ ОЦІНЮВАННЯ ЯКОСТІ ТА ПІДВИЩЕННЯ ЗАПЛІДНЮВАНОСТІ 03.00.13 - фізіологія людини і тварин Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук Львів - 2008 Дисертацією є рукопис. Науковий консультант: доктор біологічних наук, професор Чухрій Борис Миколайович, Інститут землеробства і тваринництва західного регіону УААН, головний науковий співробітник лабораторії відтворення стада. Дослідженнями доведені відмінності у корів заплідненості, фізіологічних, морфологічних ознак ооцитів, у плідників - показників якості еякулятів, життєздатності сперміїв (Сірацький Й.З., 1992; Яблонський В.А. та ін., 1994; Гузеватий О.Є та ін., 1995; Krisher R.L., Bavister B.D., 1999; Безуглий М. Д. та ін., 2000; Косенко М.В. та ін., 2005, 2007). За певних обставин, вони забезпечують ресинтез АТФ і свідчать про запліднюючу здатність сперміїв (Звєрєва Г.В. та ін., 1989), визначають розвиток кумулюсного оточення та дозрівання ооцитів (Смирнова Т.А., Галиева Л.Д., 1998), індукують капацитацію сперміїв (Leclerc P. et al., 1996; Mankovska І.M., Serebrovska Z.O., 1998; Дутчак В.О. та ін., 2001), за інших - пригнічують синтез АТФ, активність ферментів, порушують цілісність клітинних мембран, знижують рухливість сперміїв, призводять до сповільнення мейозу (Atreja S.K. et al., 1997; Therien I. et al., 1998; Vorup-Jensen T. et al., 1999; Kim J.Y. et al., 2001). Рівновагу між окисними та відновними процесами забезпечують відповідні ферменти та антиоксиданти, зокрема, глутатіон і аскорбінова кислота, вміст яких в еякулятах впливає на життєздатність, стійкість до заморожування та запліднюючу здатність сперміїв, у фолікулах - компактність кумулюсу, дозрівання ооцитів, виживання та розвиток ембріонів in vitro (Slаweta R., Liaskowska Т., 1987; Jain M. C., Arora N., 1988; Yoshida M., 1993; Kodaman P. H., Behrman H. R., 1999; Murray A.A. et al., 2001, Смолянінов Б. В., Кротких М. А., 2004). Отже, вивчення окисно-відновних процесів забезпечить встановлення оптимальних величин їх активності, виявлення біохімічних маркерів фізіологічного стану статевих клітин самців і самок, підвищення результатів штучного осіменіння корів та репродуктивної біотехнології, розроблення способів оцінювання якості і запліднювальної здатності сперміїв, ефективності вирощування ембріонів великої рогатої худоби in vitro. Дисертаційна робота виконувалась в Інституті біології тварин УААН та Інституті землеробства і тваринництва західного регіону УААН за завданнями ”Оцінка і прогнозування репродуктивної функції великої рогатої худоби за генетичними маркерами” (№ держреєстрації UA 01001641), „Розробити наукові основи підвищення репродуктивної функції корів і бугаїв новостворених генотипів чорно-рябої породи” (№ держреєстрації U 024406). Розробити спосіб оцінювання якості та запліднюючої здатності сперміїв за інтенсивністю дихання і активністю окисних ферментів іn vivo та іn vitro. 2. Вивчено вплив аскорбінової кислоти і відновленої форми глутатіону на енергетичний та міжклітинний обмін, значення для фізіологічного стану сперміїв, характеристики напруженості окисних процесів та ефективність впливу антиоксидантів у розріджувачі сперми на запліднюючу здатність. Доведено вплив окиснення субстратів розріджувача та середовищ культивування на фізіологічний стан сперміїв і клітин гранульози, дозрівання ОКК, запліднення і розвиток ембріонів in vitro. Встановлено зв’язок капацитації сперміїв бугаїв з придатка сім’яника зі споживанням кисню, відновною здатністю, активністю сукцинатдегідрогенази (СДГ) і глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (Г-6-ФДГ), вмістом білків, морфологічними змінами в акросомі. Умовні позначення: СС - суспензія сперміїв; СМ - слизова матки корови; СК - суспензія клітин; БСА - альбумін сироватки крові бугая; ФР - фолікулярна рідина; ГП - гепарин; АМП - амідопірин; т-БГП - т-бутилгідроперекис; МДА - малоновий діальдигід; Г-SH - відновлена форма глутатіону; АА - аскорбінова кислота; ММ - молекулярна маса. Визначали у свіжоотриманих еякулятах - об’єм (мл), рухливість сперміїв (активність, бали), концентрацію (109 клітин/мл) та кількість живих (%; Яблонський В. А., 1962), виживання при температурі 46,5°С (хв; Рослановський П., 1962) після розбавлення 1 : 10 розріджувачем для заморожування сперми в облицьованих гранулах; резистентність (тис; Смирнов І. В. , 1976); у розмороженій спермі - виживання сперміїв (хв) при температурі 38,0°С. Спермії з придатка сім’яника отримували після забою бугаїв у віці 10-8 міс через надріз стінки каналу придатка з наступним вимиванням 2,8%-ним розчином натрію цитрату чи 0,9%-ним натрію хлориду. У суспензії сперміїв (СС) визначали концентрацію (109 клітин/мл) підрахунком у камері Горяєва, рухливість - візуально, під мікроскопом, активність СДГ (мкМ/хв/л; Чухрій Б. М. та ін., 1995), цитохромоксидази (ЦХ