Аналіз ефективності розвитку поза організмом ембріонів свиней за використання нанобіоматеріалу
Анотація
Мета. Вивчити вплив нанобіоматеріалу, синтезованого на основі високодисперсного кремнезему та модифікованого сахарозою (ВДК/сахароза), на ефективність мейотичного дозрівання ооцитів свиней та їх подальший ембріональний розвиток поза організмом. Методи. Ооцит-кумулюсні комплекси (ОКК) свиней розділяли на чотири групи: три дослідні, в яких культивування проводили в середовищі, що містило 0,1, 0,01 та 0,001 % ВДК/сахароза та контрольну – без додавання нанобіоматеріалу. Результати. Встановлено, що найбільш дієвою для підвищення рівня дозрівання є додавання 0,001 % ВДК/сахароза, що забезпечує отримання 80,9 % ооцитів, які досягли стадії метафази ІІ мейозу. З метою дослідження повноцінності дозрівання in vitro ооцитів свиней проводили їх запліднення кріоконсервованими еякульованими сперматозоїдами кнура. Встановлено, що у дослідних групах, які дозрівали із 0,1 та 0,01 % ВДК/сахароза зигот було сформовано поза організмом на 8,3 % та 5,4 % менше, ніж у контрольній (11,3 % ± 6,3) відповідно. Вищий на 12,2 % рівень дроблення ембріонів спостерігали в групі, яка дозрівала із 0,001 % ВДК/сахароза, порівняно із контролем цей показник становив 23,5 %. Висновки. З’ясовано, що застосування ВДК/сахароза у системі ембріогенетичних досліджень сприяє цілеспрямованій стимуляції біологічних процесів в ооцитах. Доведено, що додавання ВДК/сахароза у концентрації 0,001 % до складу середовища для культивування ОКК позитивно впливає на ефективність дозрівання ооцитів свиней та забезпечує вищий рівень дроблення ембріонів поза організмом (23,5 %).
Ключові слова: ооцити, культивування in vitro, ембріони, нанобіоматеріал, високодисперсний кремнезем, сахароза.
Посилання
Hladiy M.V., Polupan Yu.P., Kovtun S.I., Kuzebnij S.V., Vyshnevskiy L.V., Kopylov K.V., Shcherbak О.V. Scientific and organizational aspects of generation, genetics, reproduction biotechnology and protection of the genofonds in livestock breeding. Animal Breeding and Genetics. 2018. Vol. 56. P. 5–17. doi: https://doi.org/10.31073/abg.56.01.
Hladii M.V., Polupan Yu.P., Basovskyi D.M., Vyshnevskyi L.V., Kovtun S.I., Sydorenko O.V., Podoba B.Ye., Biriukova O.D., Rieznykova N.L., Voitenko S.L., Dzhus P.P., Kuzebnyi S.V., Sharan P.I., Kruhliak O.V., Kruhliak A.P., Milchenko Yu.V., Pryima S.V., Reznikova Yu.M., Martyniuk I.S., Zhukorskyi O.M., Kostenko O.I., Bashchenko M.I., Kvasha M.M., Romanova O.V., Ladyka V.I., Khmelnychyi L.M., Vdovychenko Yu.V., Kozyr V.S., Denysiuk O.V., Katerynych O.O. Prohrama zberezhennia henofondu lokalnykh i znykaiuchykh porid silskohospodarskykh tvaryn v Ukraini na 2017–2025 roky – Program for the preservation of the gene pool of local and endangered breeds of farm animals in Ukraine for 2017–2025. Sumy, 2017. 85 p. [in Ukrainian]
Kovtun S.I., Galagan N.P., Shherbak O.V., Trocz`ky`j P.A. Metody`chni rekomendaciyi z kriokonservaciyi spermatozoyidiv ta oocy`tiv sil`s`kogospodars`ky`x tvary`n i formuvannya embrioniv in vitro. Chuby`ns`ke, 2015. 17 p. [in Ukrainian]
Kuly`k T.V., Palyany`cya B.B., Galagan N.P. Molekulyarna samoorganizaciya v sy`stemax nanorozmirni chasty`nky` – vuglevody`. Nanosy`stemy`, nanomaterialy`, nanotexnologiyi. 2003. V. 1, No 2. P. 681–690. [in Ukrainian]
Galagan N.P., Patej L.M., Nastasієnko N.S. Nanokompoziti na osnovі visokodispersnogo kremnezemu і bіomolekul ta їh termіchnі peretvorennja. Nanosistemi, nanomaterіali, nanotehnologії. 2006. No 4, Vyp. 3. P. 599–612. [in Ukrainian]
Galagan N.P., Kovtun S.I., Osaulenko V.L., Moshkivska N.M. Effect of nanocomposites based of ultrafine silica on reproductive cells. Ukrainian–German Symposium on Nanobiotechnology (December 14–16). 2006. K., 2006. P. 62.
Kovtun S.I., Shherbak O.V., Galagan N.P., Pokrovs`ky`j VO. Texnologichna instrukciya sy`ntezu biologichno akty`vny`x nanobiomaterialiv na osnovi vy`sokody`spersnogo kremnezemu ta biomolekul. Chuby`ns`ke, 2017. 24 p. [in Ukrainian]
Kovtun S.I., Galagan N.P. Vlijanie nanomaterialov na poluchenie jembrionov svinej vne organizma. Materialy ІІ Vseros. nauch. konf. s mezhdunarodnym uchastiem «Sorbenty kak faktor kachestva zhizni i zdorov'ja». M. – Belgorod, 2006. P. 106–109. [in Russian]
Galagan N.P., Klimenko N.Ju., Orel І.L., Novіkova O.A., Turov V.V. Biofunkcional'nye nanomaterialy na osnove vysokodispersnogo kremnezema, belka i aminouglevodov. Biopolymers and Cell. 2010. V. 26, No 3. P. 205–213. [in Russian]
Bermejo-Alvarez P., Roberts R.M., Rosenfeld C.S. Effect of glucose concentration during in vitro culture of mouse embryos on development to blastocyst, success of embryo transfer, and litter sex ratio. Mol. Reprod. Dev. 2012. 79 (5). P. 329–336.
Castillo-Martнn M., Yeste M., Moratу R., Mogas T., Bonet S.. Cryotolerance of in vitro produced porcine blastocysts is improved when using glucose instead of pyruvate and lactate during the first 2 days of embryo culture. Reprod. Fertil. Dev. 2013a. 25 (5). P. 737–745.
Pradeep P.J., Srijaya T.C., Zain R.B.M., Papini A., Chatterji A.K. A simple technique for chromosome preparation from embryonic tissues of teleosts for ploidy verification. Caryologia. 2011. Vol. 64, № 2. P. 233–239.
Kovtun S.I., Zyuzyun A.B., Shherbak O.V., Trocz`ky`j P.A. Vy`kory`stannya nanobiotexnologichny`x metodiv dlya opty`mizaciyi texnologiyi kul`ty`vuvannya oocy`tiv koriv poza organizmom. Faktory` ekspery`mental`noyi evolyuciyi organizmiv: Zb. nauk. pr. 2018. V. 22. P. 257–261. [in Ukrainian]
