Вивчення біологічної активності наноматеріалу в умовах культивування сперматозоїдів та ооцитів свиней in vitro

  • О. В. Щербак Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця Національної академії аграрних наук України, Україна, 08321, Київська обл., Бориспільський р-н., с. Чубинське, вул. Погребняка, 1
  • А. Б. Зюзюн Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця Національної академії аграрних наук України, Україна, 08321, Київська обл., Бориспільський р-н., с. Чубинське, вул. Погребняка, 1
  • О. С. Осипчук ТОВ «Біофарма-Інвест», Україна, 09100, Київська область, м. Біла Церква, вул. Київська, 37
  • С. І. Ковтун Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця Національної академії аграрних наук України, Україна, 08321, Київська обл., Бориспільський р-н., с. Чубинське, вул. Погребняка, 1
  • Н. П. Галаган Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України, Україна, 03164, м. Київ, вул. Генерала Наумова, 17
  • П. А. Троцький Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця Національної академії аграрних наук України, Україна, 08321, Київська обл., Бориспільський р-н., с. Чубинське, вул. Погребняка, 1
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v20.775

Анотація

Aim. To assess the biological activity of nanomaterial UFS/BSA/NANA of culture conditions with different concentrations of spermatozoa and the oocyte-cumulus complexes of pigs in vitro. Methods. For study biological activity in experiments used ejaculate cryopreserved sperms of three boars (Bank Animal Genetic Resources Institute of Animal Breeding and Genetics nd. a. M.V. Zubets of National Academy of Agrarian Science of Ukraine) and freshly prepared oocytes pigs. Results. In study effect of different concentrations NM (UFS/BSA/NANA) on viability gametes boar. The most active sperms when we add UFS/BSA/NANA in concentration 0.001 %. Adding UFS/BSA/NANA 0.1 % concentration in the cell culture medium has provided formation mature pigs oocytes for significantly higher level, which was 20.2 % more compared to the control and 18.7 % higher, when we add UFS/BSA/NANA in concentration 0.001 %. Conclusions. It is demonstrated the positive effect on defrosted boars sperms with adding UFS/BSA/NANA in concentration 0.001 %, their biological activity increased by 13.3 % compared with control. It is demonstration that add UFS/BSA/NANA in concentration 0.1 % in cell culture medium with pig’s oocytes, level of maturation increased by 20.2 %.
Keywords: oocytes, sperms, pigs, cultivation in vitro, ultra-fine silica (UFS).

Посилання

Lindberg H.K., Falck G.C., Suhonen S., Vippola M., Vanhala E., Catalán J., Savolainen K., Norppa H. Genotoxicity of nanomaterials: DNA damage and micronuclei induced by carbon nanotubes and graphite nanofibres in human bronchial epithelial cells in vitro. Toxicol. Lett. 2009. No.186 (3). Р. 166-173. doi: 10.1016/j.toxlet.2008.11.019

Liu L., Takenaka T., Zinchenko A.A., Ning C., Shio I., Hidetsugu A., Tsunao K., Osam M., Shizuaki M., Kenichi Y. Cationic silica nanoparticles are efficiently transferred into mammalian cells. International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science, 11-14 Nov. 2007. Nagoya. P. 281-285. doi: 10.1109/MHS.2007.4420867

Mykhaylenko V.M., Mykhaylenko P.M., Ieleyko L.O. Nanotekhnolohii - perspektyvy zastosuvannia ta ryzyky dlia zdorov'ia liudyny. Onkolohiia. 2008. No 10 (4). P. 420-426. [in Ukrainian]

Halahan N.P., Kovtun S.I., Hryshchenko I.V. Vplyv nanokompozytu z bilkom na zhyttiezdatnist' kriokonservovanykh hamet knuriv. Materialy IKh Ukr. biokhimichnoho z'izdu. 2006. V. 2. P. 144-145. [in Ukrainian]

Galagan N.P., Klimenko N.Iu., Orel I.L., Novikova E.A., Turov V.V. Biofunktsional'nye nanomaterialy na osnove vysokodispersnogo kremnezema, belka i aminouglevodov. Biopolymers and Cell. 2010. V. 26(3). P. 205-213. [in Russian] doi: 10.7124/bc.000158

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. Kyiv, 2006. P. 62.

Galagan N.P. Nanomaterialy na osnove vysokodispersnogo kremnezema i biomolekul v sredakh s reproduktivnymi kletkami. Sorbenty kak faktor kachestva zhizni i zdorov'ia: materialy ІІ Vseros. nauch. konf. s mezhdunar. uchastiem. M.: Belgorod, 2006. P. 55-59. [in Russian]

Kovtun S.I., Galagan N.P. Vliianie nanomaterialov na poluchenie embrionov sviney vne organizma. Materialy ІІ Vseros. nauch. konf. s mezhdunarodnym uchastiem «Sorbenty kak faktor kachestva zhizni i zdorov'ia». M.: Belgorod, 2006. P. 106-109. [in Russian]

Moskalenko V.F., Yavorovs'kyy O.P. Ekolohichni i toksykoloho-hihiienichni aspekty biolohichnoi bezpeky nanotekhnolohiy, nanochastynok ta nanomaterialiv. Nauk. visn. Nats. med. un-tu im. O.O. Bohomoltsia. 2009. No. 3. P. 25-35. [in Ukrainian]

Meditsinskaia khimiia i klinicheskoe primenenie dioksida kremniia / pod red. A.A. Chuyko. K.: Naukova dumka, 2003. 415 c. [in Russian]

Coy P., Ruiz S., Romar R., Campos I., Gadea J. Maturation, fertilization and complete development of porcine oocytes matured under different system. Theriogenology. 1999. V. 51. P. 799-812. doi: 10.1016/S0093-691X(99)00028-X

Kovtun S.I., Basovs'kyy D.M., Kunovs'kyy Yu.V. Metodyka oderzhannia doimplantatsiynykh zarodkiv velykoi rohatoi khudoby ta svyney poza orhanizmom. Metodyky naukovykh doslidzhen' iz selektsii, henetyky ta biotekhnolohii u tvarynnytstvi: nauk. zb. Kyiv: Ahrar. nauka, 2005. P. 192-200. [in Ukrainian]

Prather R.S. Nuclear control of early embryonic development in domestic pigs. J. Reprod. Fertil. 1993. V. 48. P. 17-29.

Tarkowski A.K. An air - drying method for chromosome preparation from mouse eggs. Cytogenetics. 1966. V. 5(3). P. 394-400. doi: 10.1159/000129914