Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
Капацитация включает начальное изменение мембраны спермия, что позволяет ему пройти вторую фазу (акросомную реакцию), а также слияние плазменной и внешней акросомной мембран. В настоящее время первую фазу обозначают как саму капацитацию, а вторую—как акросомную реакцию.
Показано, что у спермиев крупного рогатого скота происходит акросомная реакция исключительно в ампуле яйцевода, расположенной ипсилатерально к стороне яичника с овуляцией, и только во время или непосредственно после овуляции. Эти наблюдения дают основание предполагать, что капацитация происходит преимущественно в яйцеводе, расположенном на той же стороне, что и яичник с овулирующим фолликулом. Установлено также, что содержимое, извлеченное из яйцевода во время эструса, но не в лютеиновую фазу полового цикла у овец, вызывает капацитацию и акросомную реакцию спермиев быка.
Глюкозоаминоглюканы in vitro вызывают акросомную реакцию или капацитацию бычьих эпидидимальных спермиев. При анализе глюкозоаминоглюканов в смывах яйцеводов крупного рогатого скота выявлена высокая концентрация гепариноподобного материала.
В опытах in vitro установлено, что гепарин — наиболее потенциальный глюкозоаминоглюкан по способности вызывать акросомную реакцию у эпидидимальных спермиев быка и капацитацию эякулированных спермиев.
В организме коровы все спермии, прикрепленные к прозрачной оболочке, были с акросомной реакцией. Кроме того, с помощью электронной микроскопии обнаружено, что спермии быка, найденные в окружении и непосредственно в кумулюсной массе, в яйцеводе сохранили акросомы в полном объеме и только спермии, прикрепленные к прозрачной оболочке, имели акросомную реакцию. Эти данные свидетельствуют о том, что
спермии быка капацитируются в яйцеводе, а оплодотворяющий спермий завершает акросомную реакцию около или в прозрачной оболочке.
Разработано несколько методов капацитации эякулированных спермиев домашних животных. Для удаления белков с поверхности спермиев, которые, по-видимому, тормозят капацита-цию спермиев, была использована среда с высокой ионной силой.
Однако наибольшее признание получил способ капацитации сперматозоидов с использованием гепарина (Дж. Парриш и др., 1985). Пайеты с замороженным семенем быка оттаивают в водяной бане при 39° С в течение 30—40 с. Примерно 250 мкл оттаянного семени подслаивают под 1 мл среды для капацитации. Среда для капацитации состоит из модифицированной среды Тиройда, без ионов кальция. После инкубации в течение одного часа верхний слой среды объемом 0,5—0,8 мл, содержащий большинство подвижных сперматозоидов, удаляют из пробирки и промывают дважды центрифугированием при 500 g в течение 7—10 мин. После 15 мин инкубации с гепарином (200 мкг/мл) суспензию разбавляют до концентрации 50 миллионов сперматозоидов в мл.
В Биотехцентре (Н.М. Сураева) было показано, что концентрация спермиев при всплывании стабилизируется уже в первые 5 мин и не меняется в течение последующего часа (табл. 4.5).
Т а б л н ц а 4.5. Эффективность всплывания спермиев в зависимости от продолжительности инкубации
Продолжительность инку Число опытов Число спермиев в 1 мл
бации, мии
5 5 (3,3+0,46)-106
15 6 (3,8+0,53)-106
30 5 (i+0,75)-i06
45 5 (2,8+0,72)-Юь
60 6 (3,0±0,41)-106
Таким образом, согласно данным табл. 4.5, можно значительно сократить продолжительность всплывания с 45—60 до 5—15 мин, что, в свою очередь, ускоряет, а значит, и облегчает оплодотворение. Поскольку желточный растворитель, содержащийся в сперме, оказывает токсическое действие на яйцеклетки и снижает эффективность оплодотворения, то чем меньше будет контакт с разбавителем, тем меньше его растворится в среде со всплывшими спермиями. Мы предлагаем уменьшить время ин-
кубации до 5—15 мин. Однако может встать вопрос о том, что сокращение продолжительности всплывания, а значит, и капа-цитации спермы может негативно повлиять на оплодотворяющую способность спермиев. Были проведены опыты по оплодотворению вне организма яйцеклеток крупного рогатого скота спермой, подвергшейся процедуре всплывания в течение 15 и 60 мин. Эксперименты с использованием двух интервалов инкубации показали, что продолжительность инкубации не влияет на эффективность дробления оплодотворенных вне организма яйцеклеток крупного рогатого скота (табл. 4.6).
Таблица 4.6. Оплодотворяющая способность спермы быка в зависимо’ стн от продолжительности всплывания спермиев
Продолжитель Число ооцитов Число дробящихся Число морул и
ность инкубации, зародышей бластоцист
мин
15 253 164 (65,0)’ 34 (21,0)
60 184 96 (52,1)' 23 (24,0)
Примечание. В скобках приведены значения в процентах.
