Выживаемость и активность сперматозоидов русского осетра при использовании различных криосред

Актуальность. В настоящее время изучается выживаемость и активность сперматозоидов русского осетра при использовании различных криосред, возможность повышения низкой криорезистентности спермы осетровых рыб за счет использования антиоксидантов в составе базовых криопротекторных сред. Однако часто сегодня на рыбоводных заводах проводится близкородственное скрещивание особей, что грозит потерей природного генетического разнообразия популяций, инбридингом и, соответственно, снижением адаптивного потенциала животных. Тогда как сохранение криоконсервированной спермы при искусственном воспроизводстве, на рыбоводных предприятиях, позволит получать генетически разнородное потомство, сократит площади и затраты на содержание самцов, тем самым позволив увеличить продукционное стадо самок. Биотехническая разработка криоконсервации сперматозоидов русского осетра с целью их длительного хранения при низких и сверхнизких температурах является актуальным направлением исследования в области аквакультуры и предполагает создание криобанков геномов осетра. Известно, что водные кристаллы плазмы и сама клетка часто вызывают сперматолиз при замораживании. Поэтому поиск веществ с криопротекторными свойствами продолжается до сих пор. В данной работе мы исследовали различные криосреды в различных соотношениях с использованием семенной жидкости осетра.

Объект. Объектом исследования являются сперматозоиды русского осетра.

Материалы и методы. Исследования проводили в НЦ «Разведение ценных пород осетровых» Волгоградского ГАУ в 2020-2022 гг. Для проведения исследования использовали сперму русского осетра, полученную в научном центре методом Цветковой с соавторами. Сбор, закладка и хранение образцов в сосуде Дьюара, укомплектованном канистрами для размещения биоматериала, которые подвешиваются в сосуде на стеклопластиковых ручках для уменьшения теплопритока и получения максимального времени хранения при температуре жидкого азота, замораживание проводили в соответствии с «Положением о коллекционном генетическом низкотемпературном банке спермы рыб» и «Порядком сбора и закладки в низкотемпературный банк генетических коллекций спермы рыб», утвержденными Межведомственной ихтиологической комиссией. Также использовали полиэтиленовые контейнеры для замораживания и хранения объемом 1,5 и 0,6 мл, бинокулярный микроскоп Микромед, камеру Горяева, которые были необходимы для подсчета количества клеток в заданном объёме жидкости. В исследованиях по криоконсервации использовали сперму активностью 4 и 5 баллов. Криоконсервацию репродуктивных клеток проводили по разработанной ранее методике с использованием наиболее оптимальной криосреды.

Результаты и выводы. При замораживании семенной жидкости русского осетра в криосреде №1, время жизни спермиев при разбавлении в среднем составило 228,1 секунды, при дефростации 134,6 секунды, при этом активность разбавленной спермы составила 57,8%, а дефростированной 43,8%. При криоконсервации в среде №2, в сравнении с криосредой №1 увеличилась активность и время жизни разбавленной спермы на 6,32% и 5,11%, дефростированной спермы на 4,95% и 4,43% соответственно. Использование криосреды №3 в сравнении с криосредой №1 не оказало значительного влияния на увеличение активности сперматозоидов в разбавленной и дефростированной семенной жидкости (3,38 и 2,22% соответственно), однако при этом было зафиксировано увеличение времени жизни сперматозоидов на 8,84% (разбавленная) и 8,21% (дефростированная). При использовании среды № 4, содержащей соевый лецитин, было зафиксировано, что в сравнении с криосредой № 1, активность разбавленной спермы увеличилась на 13,55%, а дефростированной – на 10,6 %. При этом время жизни сперматозоидов увеличилось на 2,79 и 2,05%. Таким образом, внедрение результатов исследований позволит увеличить востребованность криотехнологий для больших объемов спермы, необходимых для формирования производственных криобанков.

1. Белая М. М., Красильникова А. А. Влияние скорости замораживания на рыбоводные качества спермы осетровых рыб // Вестник Астраханского государственного технического университета. Рыбное хозяйство. 2019. № 1. С. 83–90.

2. Васильева Л. М., Судакова Н. В. Основные направления российского осетроводства // Рыбное хозяйство. 2020. № 4. С. 19-21.

3. Красильникова А. А., Тихомиров А. М. Получение жизнеспособной молоди русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii) при использовании криоконсервированной спермы и оценка поведенческих реакций у криопотомства // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53. № 4. С. 762-768.

4. Красильникова А. А., Тихомиров А. М. Объем замораживаемого образца как один из факторов выживаемости сперматозоидов осетровых видов рыб при криоконсервации // Естественные науки. 2019. № 2. С. 62-69.

5. Красильникова А. А., Тихомиров А. М. Альтернативные способы подготовки сперматозоидов рыб к замораживанию при сверхвысоких значениях скорости охлаждения // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. 2020. № 2. С. 72–78.

6. Криоконсервация репродуктивных клеток рыб: история и перспективы / Е. Н. Пономарева, А. А. Красильникова, А. В. Фирсова, М. М. Белая // Рыбное хозяйство. 2019. № 4. С. 85–88.

7. Фирсова А. В. Действие обволакивающих криопротекторов и их плотности на икру рыб при ее криоконсервации // Естественные науки. 2017. № 4 (53). С. 116-119.

8. Фирсова А. В. Подбор температурных режимов замораживания при криоконсервации яйцеклеток белорыбицы // Естественные науки. 2017. № 4 (61). С. 182-185.

9. Чипинов В. Г., Джаригазов Е. С., Болонина Н. В. Оценка качества спермы осетровых рыб различными методами и опыт ее низкотемпературной консервации // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. 2019. № 1. С. 140–143.

10. Cryoprotective effect of phosphorouscontaining phenolic anti-oxidant for the cryopreservation of beluga sperm / V. P. Osipova, M. N. Kolyada, E. N. Ponomareva, M. M. Belaya, N. T. Berberova, E. R. Milaeva // Cryobilogy. 2014. V. 69. № 3. P. 467-472.

11. Development of sperm vitrification protocols for freshwater fish (Eurasian perch, Perca fluviatilis) and marine fish (European eel, Anguilla anguilla) / E. Kása [et al.] // General and Comparative Endocrinology. 2017. Vol. 245. P. 102–107.

12. Effectiveness of glucose-methanol extender for cryopreservation of Huso huso spermatozoa / M. S. Aramli [et al.] // Anim. Reprod. Sci. 2021. V. 162. P. 37–42.