П.В. Аксенова
ГНУ «Ставропольский НИИ животноводства и кормопроизводства» РАСХН

 Введение

После разработки и широкого внедрения в производство метода искусственного осеменения сельскохозяйственных животных возможности влияния на селекционный процесс коренным образом изменились. Благодаря массовому применению искусственного осеменения в период 30—70-х гг. прошлого столетия значительно повысилась продуктивность домашних животных всех видов [3, 4]. В условиях новых экономических отношении и открытых международных связей метод искусственного осеменения как важнейший инструмент массового улучшения продуктивности приобрел еще большее значение.

Метод неразрывно связан с технологией криоконсервации спермы. Спермин млекопитающих сохраняют генетическую информацию и биологическую полноценность после хранения в глубокозамороженном (-196°С) состоянии, благодаря чему стало возможно накапливать большие запасы генетического материала, длительно хранить и перевозить его на любые расстояния [1]. Более целесообразно, и с экономической, и с ветеринарной точек зрения, не закупать генетически ценных животных, т. к. при этом возникает ряд трудностей (сложность транспортировки, необходимость содержать завезенных животных в карантине и их слабая адаптируемость), а обмениваться генетическим материалом. Поскольку эффективность селекционно-племенной работы в первую очередь зависит от интенсивности использования наиболее ценных в генетическом отношении производителей, стойко передающих свои продуктивные качества потомству, значение метода искусственного осеменения криоконсервированной спермой будет непрерывно возрастать.

Для длительного хранения спермы производителей применяют метод глубокого замораживания в жидком азоте. В настоящее время в различных регионах России активно создаются генетические банки для накопления и реализации спермы высокоценных животных, в т. ч. козлов высокопродуктивных молочных пород.

Сперму можно замораживать двумя способами: в гранулах и пайетах [2, 5]. В настоящее время все большую популярность приобретает метод замораживания спермы в пайетах. Тем не менее, мы считаем, что нельзя однозначно говорить о преимуществе последнего, т. к. у каждого метода есть свои достоинства и недостатки.

В Советском Союзе, а затем в России наибольшее распространение получил метод замораживания в гранулах. Суть метода заключается в том, что разбавленную и охлажденную до 4°С сперму ручным способом при помощи приспособлений раскапывают в лунки на поверхности фторопластовой пластины. К преимуществам этого метода можно отнести его предельную простоту, отсутствие сложного оборудования, мобильность и универсальность при достаточной эффективности. Немаловажным является и низкий расход жидкого азота. В то же время метод имеет существенные недостатки, главные из которых — возможность тотального загрязнения как микроорганизмами, так и механическими частичками, а также высокая степень влияния человеческого фактора.

К преимуществам замораживания спермы в пайетах относят возможность подбора оптимального автоматического режима замораживания, обеспечивающего максимальное сохранение спермиев;

маркировка каждой дозы спермы и более высокая результативность осеменения при экономном расходовании ценнейшего генетического материала. Вместе с тем, в отличие от метода криоконсервации в гранулах, для замораживания в пайетах требуется комплект сложного и дорогостоящего стационарного оборудования, включающего в себя автоматы для маркировки, заполнения и запаивания соломинок.

Цель исследования

Сравнить качество спермы и ее оплодотворяющую способность при криоконсервации в гранулах и пайетах.

Материалы и методы

Сперму получали от зааненских козлов на искусственную вагину. Подвижность спермиев оценивали по десятибалльной шкале, концентрацию определяли в фотометре ACCUCELL IMV. Для эксперимента отбирали эякуляты с подвижностью спермиев 8...8,5 баллов и концентрацией не менее 2,5 млрд./мл. Эякуляты разбавляли глюкозо-трис-желточным разбавителем с глицерином в соотношении 1:3 и эквилибрировали при 3...4°С в течение 3 ч. Далее часть эякулятов замораживали в гранулах, часть — в пайетах.

Для криоконсервации в гранулах сперму раскапывали в лунки фторопластовой платины по 0,2...0,4 мл. Пластину предварительно охлаждали путем погружения в пенопластовую емкость, заполненную жидким азотом, затем поднимали над поверхностью азота на 3...5 см, так, чтобы пластина находилась в его парах (при -8О...9О°С). Раскапанную сперму оставляли в парах азота на 1...2 мин до изменения цвета гранул. Затем пластину с гранулами опускали в емкость с азотом и выдерживали там до прекращения кипения (1   1,5 мин), гранулы собирали в мешочки и помещали в сосуд Дьюара для хранения.

Вторую часть эякулятов обрабатывали на автоматизированной линии по криоконсервации французской фирмы «IMV Technologies». После оценки качества разбавленную сперму расфасовывали в разноцветные маркированные соломинки по 0,25 мл с хлопковой пробкой-поршнем. После фасовки свободный край соломинки запаивали ультразвуком. Сперму консервировали в замораживателе IMV при следующем режиме: от 4 до -5°С со скоростью 4°С/мин, от -5 до -110°С со скоростью 25°С/мин, от -ПО до -140°С со скоростью 35°С/мин.

Оттаивание спермы, замороженной в гранулах, проводили в специальном оттаивателе ОГСБ-2М, спермы, замороженной в пайетах, — в оттаивателе CITO IMV.

Каплю оттаянной спермы смешивали в равной пропорции с 3,1 %-м цитратом натрия и определяли подвижность спермиев сразу после оттаивания и через 2 ч. Для исследования целостности акросом клетки обездвиживали добавлением 1 %-го раствора фторида натрия в соотношении 9:1. Всего за половой сезон (вторая половина сентября — декабрь) было исследовано 288 эякулятов.

Результаты

По результатам лабораторных исследований было отмечено преимущество метода замораживания спермы в пайетах: хотя количество выживших спермиев в обоих случаях различалось незначительно, клеток с ненарушенной акросомой было больше (на 41,4 %) (табл. 1). По характеру повреждения акросомы существенных различий между группами не было. По степени повреждения отмечено некоторое преимущество спермы, замороженной в соломинках.

Лучшая выживаемость спермиев в пайетах отчасти объясняется геометрической формой пайет, которая обеспечивает равномерное нагревание при оттаивании и одновременную разморозку клеток.

Несмотря на важность лабораторных тестов по оценке качества спермы, о биологической полноценности замороженной-оттаянной спермы в конечном итоге можно судить только по результатам осеменения коз.

Чтобы выяснить оплодотворяющую способность спермы, замороженной двумя способами, осеменили две группы коз. Предварительно оплодотворяемость определяли по учету повторно пришедших в состояние половой охоты («перегул»), окончательно — по результатам козления.

По результатам производственного опыта доказано, что имеется некоторое преимущество пайетирования спермодоз (табл. 2), однако разница незначительна и недостоверна, чтобы на ее основании делать какие-либо выводы.

На основании экономических расчетов, где принимали во внимание расход жидкого азота, электроэнергии и амортизацию оборудования, стоимость пайетированной спермодозы превышала стоимость гранулы в 5,2 раза.

1. Качество спермы козла, замороженной в пайетах и гранулах

Примечание: выделены значения с достоверной разницей между группами

2. Результаты осеменения коз спермой, замороженной в пайетах и гранулах

Выводы

Таким образом, можно констатировать, что технологические параметры криоконсервации спермы козлов как в гранулах, так и в пайетах, обеспечивают высокую сохранность ее биологической полноценности. Оплодотворяющая способность замороженной спермы остается достаточно высокой, поэтому оба метода можно рекомендовать для широкого производственного применения. Вместе с тем, к преимуществам метода замораживания в пайетах можно отнести лучшие выживаемость клеток и оплодотворяющую способность спермы, высокую технологичность и культуру обработки, возможность международной сертификации продукта. Преимущества замораживания в гранулах — простота, возможность замораживать сперму непосредственно на месте ее получения (на кошаре или ферме) и низкая стоимость спермодозы. Эти факторы следует учитывать при выборе метода криоконсервации для получения наибольшего эффекта.

Библиография

1.  Айбазов В.М., Трубникова П.В. Биологическая полноценность криоконсервированной спермы разного срока хранения 08.11 -04Я4.32 // Генетика и селекция сельскохозяйственных животных, 2008; 11:4.

2.  Желтобрюх Н.А., Ивахненко В.К., Айбазов А.-М.М. Повышение эффективности использования ценных баранов в весенне-летние месяцы // Овцеводство, 1990; 1:17—18.

3.  Касымов К.Т., Ашимов Ж.Б. Глубокое замораживание спермы баранов в жидком азоте// Пути повышения продуктивности животноводства в Казахстане.— Алма-Ата, 1975.

4.  Лопырин А.И. Краткие итоги и перспективы дальнейших исследований по замораживанию семени барана // Овцеводство, 1970; 9:29—32.

5.  Salamon S., Lightfoot R. Fertility of ram spermatozoa frozen by the pellet method. III. The effect of insemination technique, oxitocin and lambing//J. Reprod. Fertil., 1970; 22:114.

"Российский ветеринарный журнал" 2011