Застосування наноматеріалу для культивування in vitro ембріонів великої рогатої худоби

  • П. А. Троцький Інститут розведення і генетики тварин імені М.В. Зубця НАAН
  • О. В. Щербак Інститут розведення і генетики тварин імені М.В. Зубця НАAН
  • С. І. Ковтун Інститут розведення і генетики тварин імені М.В. Зубця НАAН

Анотація

Мета. Оцінити ефективність застосування наноматеріалу в середовищі для подальшого розвитку in vitro ембріонів великої рогатої худоби. Ембріони були отримані з деконсервованих ооцитів, які є складовими біоматеріалу в системі збереження генетичних ресурсів тварин на клітинному рівні. Методи. Під час проведення досліджень були використані біотехнологічні, кріобіологічні, морфологічні та цитогенетичні методи, а також методи статистичної обробки даних. Результати. Ооцит-кумулюсні комплекси (ОКК) корів розділяли на чотири групи: три дослідні, в яких культивування проводили в середовищі, що містило 0,1, 0,01 та 0,001 % ВДК / сахарози та контрольну – без додавання нанобіоматеріалу. В разі запліднення in vitro попередньо дозрілих поза організмом деконсервованих яйцеклітин корів та подальшого культивування ембріонів у середовищі з додаванням 0,001 % наноматеріалу, синтезованого на основі високодисперсного кремнезему і сахарози (ВДК / сахароза), одержано більшу кількість сформованих ембріонів (34,6 %) порівняно з додаванням 0,1 % (12,5 %), 0,01 % (17,9 %) та з контрольною групою (21,5 %). Встановлено, що коефіцієнт дроблення 2-клітинних ембріонів зменшувався від 65,0 % до 39,8 % із зменшенням концентрації ВДК / сахароза від 0,1 до 0,001 %. Найбільш стабільні показники індексу дроблення від 78,4 до 50,0 % спостерігали на четверту добу культивування ембріонів у дослідній групі з 0,001 % ВДК / сахароза. Висновки. Зменшення концентрації ВДК / сахароза з 0,1 % до 0,01 % у складі середовища для in vitro культивування ембріонів призводить до збільшення відповідно на 22,1 % і 16,7 % кількості отриманих зародків порівняно з 0,001 % (34,6 % роздроблених ембріонів).

Ключові слова: ооцит-кумулюсний комплекс, кріоконсервація, деконсервація, наноматеріал, дозрівання in vitro, ембріон.

Посилання

Prentice J.R., Anzar M. Cryopreservation of mammalian oocyte for conservation of animal genetics. Veterinary Medicine International. 2010. Vol. 2011. 11 p. doi: 10.4061/2011/146405

Hwang I.S., Hochi S. Recent progress in cryopreservation of bovine oocytes. BioMed Research International. Published online 2014. doi: 10.1155/2014/570647

Dujíčková L., Makarevich A. V., Olexiková L., Kubovičová E., Strejček F. Methodological approaches for vitrification of bovine oocytes. Zygote. Published online by Cambridge University Press. 2020. Vol. 29 (1). Р. 1–11. doi: 10.1017/S0967199420000465

Zhengyuan Huang, Lei Gao, Yunpeng Hou, Shien Zhu, Xiangwei Fu. Cryopreservation of farm animal gametes and embryos: recent updates and progress. Front. Agr. Sci. Eng. 2019, Vol. 6 (1). Р. 42–53. doi: 10.15302/J-FASE-2018231

Trotskiy P.A. Cryopreservation of oocyte-cumulus complexes of cows with different bioactive substances. Animal Breeding and Genetics. 2016. Iss. 51. P. 255–260. doi: 10.31073/abg.51.34

Punyawai K., Anakkul N., Srirattana K., Aikawa Y., Sangsritavong S., Nagai T., Imai K., Parnpai R. Comparison of Cryotop and micro volume air cooling methods for cryopreservation of bovine matured oocytes and blastocysts. Journal of Reproduction and Development. 2015. Vol. 61 (5). Р. 431–437. doi: 10.1262/jrd.2014-163

Chaves D.F., Corbin E., Almanana C., Locatelli Y., Souza-Fabjan M.G., Bhat M.H., Freitas V.J.F., Mermillod P. Vitrification of immature and in vitro matured bovine cumulus–oocyte complexes: Effects on oocyte structure and embryo development. Livestock Science. 2017. Vol. 199. P. 50–56. doi: 10.1016/j.livsci.2017.02.022

Abdel-Gawad E.M.M., Abdel-Halim B.R., Helmy N.A., Badr A.F.. Effect of cryoprotective solutions, Ethylene Glycol, Dimethyle-sulfoxide and Ficoll 70 with different combination ratios on vitrification of bovine oocytes and embryos produced in vitro. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances. 2016 Vol. 11 (10). P. 608–619. doi: 10.3923/ajava.2016.608.619

Parrish J.J., Susko-Parrish J.L., Handrow R.R. Sims M.M., First N.L. Capacitation of bovine spermatozoa by oviduct fluid. Biol. Reprod. 1989. Vol 40 (5). Р. 1020–1025.

Ushijima M., Okuda M., Nakajama T. et al. Relationship between the cell number and Quality of Day-8 bovine blastocysts. Proc. 3 rd East Jpn. Soc. Anim. Embr. Trans. 1988. No. 9. Р. 37–38.

Lakin G.F. Biometriya. Moskva: Vy`sshaya shkola, 1990. 351 p. [in Russian]