CC BY
33
КОРРЕЛЯТИВНЫЕ СВЯЗИ НЕКОТОРЫХ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СПЕРМЫ БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ РАЗНОГО СРОКА ХРАНЕНИЯ
В ЖИДКОМ АЗОТЕ
В.А. Плешаков
Французский биолог Кювье в 1836 г. сформулировал закон корреляции, соглас-но которому каждый живой организм образует комплекс, единую и замкнутую систему, части которой содействуют и противодействуют друг другу совершенно определённым образом благодаря взаимным реакциям. Ни одна из этих частей не может изменяться без того, чтобы не изменились и другие, и вследствие этого каждая из частей, взятая в отдельности, определяет все остальные (Кушнер Х.Ф., 1964).
По данным Дарвина (цит. по Х.Ф. Куш-неру, 1964), существующие в организме взаимосвязи не абсолютны, не вечны, а находятся под контролем и управлением естественного и искусственного отбора, где влияние человека на эти процессы играет большую роль.
Зная характер и природу существующих корреляций между желательными признаками животных, человек может и должен управлять этими связями посредством соответствующих приёмов отбора и подбора, создания определённых условий кормления и содержания, регулирования технологических и эксплуатационных процессов.
В результате использования на Алтае для искусственного осеменения криокон-сервированной спермы возникла необходимость изучить её качество в зависимости от длительности хранения в жидком азоте.
Так как коррелятивные связи между количественными и качественными показателями имеют практическое значение при оценке спермы, то нами была поставлена задача - изучить их в биоматериале разных лет хранения в жидком азоте.
115 Методика исследований
Микроскопические исследования глу-бокозамороженной спермы проводили в лаборатории ФГУП «Барнаульское» по племенной работе.
Объектом исследования была сперма от 12 чистопородных быков-производителей чёрно-пёстрой породы одной линии в воз-
расте от трёх до пяти лет. Сперму от быков получали в искусственную вагину один раз в неделю.
Вся биопродукция была заморожена в необлицованные гранулы по 0,2 мл и хранилась в жидком азоте при температуре -196°С. Сроки хранения изучаемой спермы
- 18,16, 8 лет и четыре года.
Взаимосвязь между некоторыми качественными показателями спермы определяли с помощью коэффициента корреляции для малых выборок.
Результаты исследований
В процессе исследований были изучены морфологические (содержание патологических спермиев, количество мёртвых спер-миев, размер спермиев) и биологические (активность, выживаемость, абсолютная выживаемость, концентрация, количество спермиев с прямолинейным поступательным движением, коэффициент резистентности) показатели криоконсервированной спермы. По результатам полученных данных рассчитана коррелятивная взаимосвязь между основными показателями глубоко-замороженной спермы (табл.).
Установлено, что прямая коррелятивная связь во всех исследуемых образцах биопродукции для разных сроков хранения в жидком азоте была между активностью и выживаемостью, активностью и количеством спермиев с прямолинейным поступательным движением, выживаемостью и абсолютной выживаемостью, абсолютной выживаемостью и количеством спермиев с аномальной морфологией, концентрацией и количеством спермиев с прямолинейным поступательным движением, а также между размером спермиев и размером их головки. Различия между коэффициентами корреляции незначительны и статистически недостоверны за исключением взаимообусловленности концентрации спермиев и количества спермиев с прямолинейным поступательным движением (Кппд) в об-
разцах, хранившихся восемь лет и четыре спермиев и размерами их головки в спер-
года (р < 0,05), а также между размером ме, хранившейся 18 и 16 лет (р < 0,05).
Таблица
Корреляционные связи (г) качественных показателей криоконсерворованной спермы 1 быков-производителей разного срока хранения в жидком азоте
Корреляционные признаки Сроки хранения криоконсервированной спермы, лет
18 16 8 4
I группа Пгруппа III группа IV группа
Х±ш Х±т Х±т Х±т
Активность - выживаемость 0,47±0,244 0,14±0,274 - 0,21±0,271
Активность - абсолютная выживаемость 0,51±0,238 -0,47±0,245 - 0,07±0,276
Активность - Кппд 0,87±0,137 0,86±0,142 - 0,83±0,155
Активность - коэффициент резистентности 0,13±0,275 0,25±0,269 - -0,62±0,218
Активность - количество мёртвых спермиев 0,07±0,277 -0,17±0,273 - -0,32±0,263
Выживаемость - абсолютная выживаемость 0,51±0,238 0,23±0,270 0,35±0,260 0,10±0,276
Абсолютная выживаемость - Кппд 0,51 ±0,240 -0,40±0,250 0,27±0,267 0,04±0,277
Абсолютная выживаемость - коэффициент резистентности -0, №0,274 -0,23±0,270 -0,08±0,277 -0,32±0,263
Абсолютная выживаемость - количество спермиев с аномальной морфологией 0,29±0,266 0,26±0,268 0,30±0,265 0,31 ±0,264
Концентрация - Кппд 0,53±0,235 0,61±0,220 0,93±0,100 0,25±0,269
Концентрация - количество мёртвых спермиев -0,02±0,277 -0,15±0,274 -0,54±0,233 0,21±0,271
Кппд - коэффициент резистентности 0,16±0,274 0,11 ±0,276 0,17±0,273 -0,61 ±0,221
Кппд - количество мёртвых спермиев 0,05±0,277 -0,19±0,272 -0,54±0,233 -0,22±0,271
Коэффициент резистентности - количество спермиев с аномальной морфологией -0, №0,275 -0,36±0,256 -0,19±0,27 2 -0,13±0,27 5
Размер спермиев - размер головки спермиев 0,57±0,127 0,17±0, 34 0,43±0,125 0,52±0,132
Коэффициент корреляции между концентрацией и Кппд у спермы, хранившейся восемь лет, превосходит таковой у спермы, хранившейся четыре года, на 0,68.
Вероятнее всего, такое низкое значение коэффициента корреляции между концентрацией и количеством спермиев с прямолинейным поступательным движением в сперме, хранившейся четыре года, вызвано нарушением в качестве кормления и содержания быков, что в свою очередь влияет на обмен веществ.
Коэффициент корреляции между размером спермиев и размером их головки у спермы, хранившейся 18 лет, превосходит
этот показатель у спермы, хранившейся 16 лет, на 0,39.
На такое снижение связи между размером спермиев и их головки повлияла гиподинамия животных в 1986 г. и ухудшение качества их кормления, что привело к снижению содержания кальция (9,86мг% при норме 10-14мг%) и избытку фосфора (7,16мг% при норме 5-7мг%) в сыворотке крови быков-производителей. Эти макроэлементы входят в состав спермы, фосфор
- непосредственно в состав сложных белков, жиров и углеводов, а также в состав дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая содержится в головке спермиев (Вишняков С.И., 1967), а кальций является
одним из основных химических элементов спермы и необходим для оплодотворения яйцеклетки животных (Детлаф Т.А. и Тер-паев Т.М., 1957).
Обратная коррелятивная взаимосвязь во всех изучаемых периодах была установлена между абсолютной выживаемостью и коэффициентом резистентности, а также между коэффициентом резистентности и количеством спермиев с аномальной морфологией. Во всех этих случаях связь была слабой и статистически недостоверной.
На основании полученных результатов (табл.) прослеживается тенденция увеличения коррелятивной связи в результате ■ восемнадцатилетнего хранения в жидком азоте, между активностью и количеством мёртвых спермиев (от -0,32 до +0*07), а также между количество*м спермиев с прямолинейным поступательным движением и количеством мёртвых спермиев (от -0,22 до +0,05). Однако различия между коэффициентами корреляции незначительны и статистически недостоверны. I
Было установлено, что при одной и той же активности (3,5 балла), но разной абсолютной выживаемости в сперме, хранившейся 18 и 16 лет (159,0+20,65 и 140,5± 10,77 соответственно), коэффициент корреляции между этими показателями в данные периоды существенно отличался. При этом он положительный (+0,51) в сперме, хранившейся 18 лет, и отрицательный (-0,47) в сперме, хранившейся 16 лет (р < 0,01).
В сперме этих же сроков хранения оказалась разной по направлению связь между абсолютной выживаемостью и количеством спермиев с прямолинейным поступательным движением (р < 0,05). Коэффициент корреляции в сперме, хранившейся 18 лет, положительный средний (0,51), а в сперме, хранившейся 16 лет, - отрицательный средней силы (-0,40).
Из полученных результатов следует, что чем больше активность и количество спермиев с прямолинейным поступательным движением, тем больше абсолютная выживаемость в сперме, хранившейся 18 лет.
Вероятнее всего, причиной различия этих корреляций послужило также нару-
шение в качестве кормления и содержания быков-производителей в 1986 г.
Корреляция между активностью и коэффициентом резистентности в сперме, хранившейся 18 и 16 лет, имела слабую прямую связь (0,13 и 0,25 соответственно), в то время как корреляция между этими признаками в сперме, хранившейся четыре года, была отрицательной (-0,62) и имела среднюю силу. Различия между последней и вышеназванными группами статистически достоверны (р < 0,05).
Такое же изменение прослеживается в корреляции между количеством спермиев с прямолинейным поступательным движением и коэффициентом резистентности в сперме, хранившейся 18, 16 и 8 лет, где корреляционная взаимосвязь была положительная, но слабая (0,16, 0,11 и 0,17 соответственно), а корреляция этих же признаков в сперме, хранившейся четыре года, была отрицательной (-0,61). Различия между последней и вышеназванными группами также статистически достоверны (р < 0,05).
Коэффициент осмотической резистентности зависит от прочности липопротеид-ной мембраны, на которую влияет количество макро- и микроэлементов в организме.
Поэтому, вероятнее всего, причиной такого кординального изменения корреляционной связи служит недостаточное количество сахара - 32,6 мг% (при норме 45-60 мг%), кальция - 8,45 мг% (при норме 10-14 мг%) и каротина - 0,26 мг% (при норме 0,40-2,28 мг%) в сыворотке крови быков-производителей в 1998 г., что влияет на минеральный и витаминный обмен в организме (Шундулаев Р., 2003).
Установлено, что при большем количестве спермиев в сперме, хранившейся восемь лет, обнаружено меньшее количество мёртвых спермиев (коэффициент корреляции между этими показателями равен -
0,54), а в сперме, хранившейся четыре года, увеличение концентрации спермиев приводит к увеличению количества мёртвых спермиев (коррелятивная взаимосвязь была +0,21) (р < 0,05).
На подвижность спермиев оказывает влияние сахаро-протеиновое отношение
(Малышев А.А., 2003; Полов Н.Ф., 1959). По-видимому, причиной такого изменения направления коррелятивной связи служит недостаток сахара в сыворотке крови у бы-ков-производителей в 1998 году, который является одним из источников энергии для спермиев.
Только в одном случае из всех изучаемых четырёх периодов (18. 16, 8 лет и четыре года) корреляция имела сильную прямую связь (от 0,83 до 0,87). Это коррелятивная взаимосвязь между активностью и количеством спермиев с прямолинейным поступательным движением. В остальных случаях корреляция между качественными показателями криоконсервированной спермы имела среднюю и слабую связь.
Таким образом, длительные сроки хранения биопродукции (18-16 лет) не оказали существенного влияния на корреляционные связи между некоторыми качественными показателями глубокозамороженной спермы. Однако обнаружено, что на связь между качественными показателями спермы влияют показатели биохимического состава сыворотки крови, на что в свою очередь влияет качество кормления и содержание быков-производителей.
Следовательно, коррелятивная взаимосвязь между некоторыми качественными показателями спермы с учётом времени хранения может быть использована при
оценке быков-производителей по качеству спермопродукции. а также является косвенным свидетельством соблюдения оптимального режима содержания и качества кормления этих быков.
Библиографический список
1. Батанов С. Взаимосвязь состава крови помесных телят с интенсивностью роста // Молочное и мясное скотоводство. 2003. № 8. С. 35-37.
2. Вишняков С.И. Обмен макроэлементов у сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1967.254 с.
3. Детлаф Т.А., Гурпаев Т.М. Известия АН СССР // Серия биологических наук. 1957. № 5. 572 с.
4. Коростелёва Н.И. Учебное пособие по биометрии для студентов и аспирантов зооин-женерного и ветеринарного факультетов. Барнаул, 1992. 104 с.
5. Кушнер Х.Ф. Наследственность сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1964. 485 с.
6. Малышев А.А. Влияние кормления на качество семени быков-производителей // Наше племенное дело. 2003. № 3. С. 18-19,
7. Попов Н.Ф. Обмен кальция и фосфора // Ветеринария. 1959. № 8. С. 67-72.
8. Шундулаев Р. Влияние разных систем летнего содержания и кормления на здоровье и продуктивность коров // Молочное и мясное скотоводство. 2003. № 8. С. 28-32.
ОПЛОДОТВОРЯЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СПЕРМИЕВ, ХРАНИВШИХСЯ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ В ЖИДКОМ АЗОТЕ
В.А. Плешаков
Главным показателем, характеризующим качество криоконсервированной спермы, является её оплодотворяющая способность.
По разным источникам, существуют различные мнения о сроках и качестве биопродукции, хранившейся длительное время. По данным А.Н. Варнавского (1989), сперма сельскохозяйственных животных в замороженном состоянии может храниться 25 лет и более. Однако после оттаивания замороженной спермы быка в ней сохранялось только 21-30% акросом,
которая является носителем ферментов (гиалуронидазы, акрозина, андрогармонов и др.), необходимых для первого взаимодействия спермиев с яйцеклеткой и проникновения сквозь прозрачную оболочку.
А.П. Студенцов (1944, 1961), B.C. Кириллов (1937) и др. (цит. по А.И. Сергиен-ко, 1978) утверждают, что оплодотворяющая способность теряется раньше, чем способность спермиев активно двигаться. Поэтому при искусственном осеменении большое значение имеет качество и количество спермиев в дозе, время выживаемо-
