RU2823682C1

RU2823682C1 - Method for assessing cryo-resistance of stallion sperm by concentration of oestradiol in blood serum

Info

Publication number: RU2823682C1
Application number: RU2024104262A
Authority: RU
Inventors: Михаил Михайлович Атрощенко; Алина Игоревна Романова; Ольга Владимировна Широкова; Наталья Александровна Фролова
Filing date: 2024-02-20
Publication date: 2024-07-29

Abstract

FIELD: veterinary science.

SUBSTANCE: invention refers to veterinary medicine, namely to laboratory diagnostics, and can be used for selection of stallions with high cryo-resistance of sperm. Concentration of oestradiol in blood serum is determined. If the concentration of oestradiol in blood serum is higher than 153.5 pmol/l, the stallion is referred to a group with high cryo-resistance of sperm. If concentration of oestradiol in blood serum is below 153.5 pmol/l, – to group with low cryo-resistance of sperm.

EFFECT: method makes it possible to determine cryo-resistance of stallion sperm, without need to know survival rate of sperm cells at temperature of 2–4 °C, which in turn makes it possible not to recourse to sperm sampling.

1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Изобретение относится к области животноводства, в частности к коневодству и может быть использовано для отбора жеребцов с высоким качеством спермы.The invention relates to the field of animal husbandry, in particular to horse breeding, and can be used to select stallions with high sperm quality.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Эстрогены у жеребцов явлются паракринно-аутокринными факторами в регуляции функции семенных желез и сперматогенеза (Широкова О.В., Фролова Н.А., Синякина А.И. Изучение влияния сезонного фактора на концентрацию стероидных гормонов в сыворотке крови жеребцов // Коневодство и конный спорт. 2021. №4. С. 8-11.).Estrogens in stallions are paracrine-autocrine factors in the regulation of the function of the seminal glands and spermatogenesis (Shirokova O.V., Frolova N.A., Sinyakina A.I. Study of the influence of the seasonal factor on the concentration of steroid hormones in the blood serum of stallions // Horse breeding and equestrian sport. 2021. No. 4. Pp. 8-11.).

Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемого способа является способ оценки криоустойчивости спермы жеребцов по уровню активности липазы в сыворотке крови (Пат. 2788451 РФ, МПК G01N 33/52 (2006.01) / М.М. Атрощенко, А.И. Романова, A.M. Зайцев, В.В. Калашников, М.Г. Енгалычева, A.M. Шитикова, О.В. Широкова, Н.А. Фролова; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства". - №2022110628; заявл. 19.04.2022; опубл. 19.01.2023, Бюл. №2.), включающий определение уровня активности липазы в сыворотке крови. При уровне активности липазы в сыворотке крови выше 17,8 МЕ/л жеребца следует относить к группе с высокой криоустойчивостью спермы, а при уровне активности липазы в сыворотке крови ниже 17,8 МЕ/л, соответственно, к группе с низкой криоустойчивостью спермы. Здесь 17,8 МЕ/л - предельно допустимый уровень активности липазы в сыворотке крови.The closest analogue (prototype) of the claimed method is the method for assessing the cryostability of stallion sperm by the level of lipase activity in blood serum (Patent 2788451 RF, IPC G01N 33/52 (2006.01) / M.M. Atroschenko, A.I. Romanova, A.M. Zaitsev, V.V. Kalashnikov, M.G. Engalycheva, A.M. Shitikova, O.V. Shirokova, N.A. Frolova; applicant and patent holder Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Horse Breeding". - No. 2022110628; declared 19.04.2022; published 19.01.2023, Bulletin No. 2.), including determining the activity level lipase in the blood serum. If the level of lipase activity in the blood serum is higher than 17.8 IU/l, the stallion should be classified as a group with high cryostability of sperm, and if the level of lipase activity in the blood serum is lower than 17.8 IU/l, respectively, as a group with low cryostability of sperm. Here 17.8 IU/l is the maximum permissible level of lipase activity in the blood serum.

Недостатком этого способа является то, что он не дает возможности оценить криоустойчивость спермы жеребцов по концентрации эстрадиола в сыворотке крови, так как до сих пор неизвестна его предельно допустимая концентрация (далее - ПДК) в этой биологической жидкости.The disadvantage of this method is that it does not provide an opportunity to assess the cryostability of stallion sperm based on the concentration of estradiol in the blood serum, since its maximum permissible concentration (hereinafter referred to as MPC) in this biological fluid is still unknown.

Мы поставили задачу количественно оценить значение ПДК эстрадиола в сыворотке крови жеребцов, а затем изучить влияние концентрации эстрадиола на криоустойчивость спермы жеребцов, сравнив ее с ПДК.We aimed to quantitatively estimate the MAC value of estradiol in the blood serum of stallions and then study the effect of estradiol concentration on the cryostability of stallion sperm by comparing it with the MAC.

Предлагаемый нами способ отбора жеребцов с высокой криоустойчивостью спермы по концентрации эстрадиола в сыворотке крови позволит оценить это качество, не прибегая к отбору самой спермы. Другими словами, не имея продукта (в данном случае спермы), мы сможем оценить некоторые его качества.The method we propose for selecting stallions with high sperm cryostability based on the concentration of estradiol in the blood serum will allow us to evaluate this quality without resorting to the selection of the sperm itself. In other words, without having the product (in this case, sperm), we will be able to evaluate some of its qualities.

Следовательно, заявленный нами способ соответствует условию патентоспособности изобретения «новизна». Изобретение является применимым, так как оно может быть использовано в коневодстве для отбора жеребцов с высокой криоустойчивостью спермы по концентрации эстрадиола в сыворотке крови.Therefore, the method we have declared complies with the patentability requirement of the invention "novelty". The invention is applicable, since it can be used in horse breeding for the selection of stallions with high cryostability of sperm based on the concentration of estradiol in the blood serum.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE INVENTION

Образцы спермы, предназначенной для исследования (n равно 47), отбирают по ранее разработанной методике (Науменкова В.А. Рекомендации по взятию, разбавлению и замораживанию спермы жеребцов / Дивово: «Изд-во «ВНИИ коневодства», 2006. 23 с. ) (далее - Рекомендации). После получения спермы, каждый эякулят оценивают по следующим показателям: объем эякулята и концентрация сперматозоидов в нативной сперме, выживаемость сперматозоидов после оттаивания при температуре (Т) 2-4°С.Sperm samples intended for the study (n equals 47) are selected according to a previously developed method (Naumenkova V.A. Recommendations for the collection, dilution and freezing of stallion sperm / Divovo: “Publishing house “All-Russian Research Institute of Horse Breeding”, 2006. 23 p.) (hereinafter referred to as the Recommendations). After obtaining the sperm, each ejaculate is assessed according to the following parameters: ejaculate volume and sperm concentration in native sperm, sperm survival after thawing at a temperature (T) of 2-4°C.

Одновременно с получением спермы производят забор крови от каждого жеребца из яремной вены однократно до кормления животных. Образцы крови центрифугируют при 1500 об/мин в течение 20 мин и хранят сыворотку при -18°С до проведения анализа.Simultaneously with the collection of sperm, blood is collected from each stallion from the jugular vein once before feeding the animals. Blood samples are centrifuged at 1500 rpm for 20 min and the serum is stored at -18°C until analysis.

Концентрацию эстрадиола в сыворотке крови определяют при помощи хемилюминисцентного анализатора Immulite 2000 (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., США).The concentration of estradiol in the blood serum is determined using the Immulite 2000 chemiluminescence analyzer (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., USA).

ПДК эстрадиола в сыворотке крови жеребцов в границах 50 процентиля репрезентативной выборки рассчитывают, используя полученные результаты и известную методику (Широкова О.В., Фролова Н.А., Синякина А.И. Изучение влияния сезонного фактора на концентрацию стероидных гормонов в сыворотке крови жеребцов // Коневодство и конный спорт. 2021. №4. С. 8-11.).The MAC of estradiol in the blood serum of stallions within the 50th percentile of the representative sample is calculated using the obtained results and a well-known methodology (Shirokova O.V., Frolova N.A., Sinyakina A.I. Study of the influence of the seasonal factor on the concentration of steroid hormones in the blood serum of stallions // Horse breeding and equestrian sport. 2021. No. 4. Pp. 8-11.).

В нашем случае ПДК эстрадиола в сыворотке крови жеребцов оказалась равной 153,5 пмоль/л.In our case, the MAC of estradiol in the blood serum of stallions was equal to 153.5 pmol/l.

Подопытных животных (n равно 8) разбивают на две группы в зависимости от концентрации эстрадиола в сыворотке крови. Таким образом, в первой группе оказались жеребцы со значением концентрации эстрадиола в сыворотке крови ниже 153,5 пмоль/л, во второй группе, соответственно, выше 153,5 пмоль/л.The experimental animals (n = 8) were divided into two groups depending on the concentration of estradiol in the blood serum. Thus, the first group included stallions with a concentration of estradiol in the blood serum below 153.5 pmol/l, and the second group, respectively, above 153.5 pmol/l.

Таблица 1. Показатели репродуктивной функции у жеребцов (М±m)Table 1. Reproductive function indicators in stallions (M±m)

Как видно из полученных данных, жеребцы с концентрацией эстрадиола в сыворотке крови выше 153,5 пмоль/л превосходили по выживаемости сперматозоидов в криоконсервированной сперме на 44,06% животных из группы с меньшим значением данного показателя (Р не больше 0,01).As can be seen from the obtained data, stallions with a serum estradiol concentration above 153.5 pmol/l had a 44.06% higher sperm survival rate in cryopreserved sperm than animals from the group with a lower value of this indicator (P no more than 0.01).

Сам собой напрашивается вывод: на основании результатов эксперимента можно сделать следующее заключение - при значениях концентрации эстрадиола в сыворотке крови выше 153,5 пмоль/л, отмечается высокий уровень выживаемости сперматозоидов в криоконсервированной сперме. В связи с этим, предложенный способ является достоверным.The conclusion suggests itself: based on the results of the experiment, the following conclusion can be made - at values of estradiol concentration in the blood serum above 153.5 pmol/l, a high level of sperm survival in cryopreserved sperm is noted. In this regard, the proposed method is reliable.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Применимость предлагаемого способа была проверена на жеребцах Терского племенного конного завода №169 (Ставропольский край), Починковского конного завода (Нижегородская область) и кумысной фермы Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства" (Рязанская область) (n равно 8).The applicability of the proposed method was tested on stallions of the Terek stud farm No. 169 (Stavropol region), Pochinkovsky stud farm (Nizhny Novgorod region) and the kumys farm of the Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Horse Breeding" (Ryazan region) (n equals 8).

Забор крови от каждого жеребца производят из яремной вены однократно до кормления животных, эти образцы оценивают по концентрации эстрадиола в сыворотке крови на хемилюминесцентном анализаторе Immulite 2000 (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., США).Blood is collected from each stallion from the jugular vein once before feeding the animals; these samples are assessed for estradiol concentration in the blood serum using an Immulite 2000 chemiluminescence analyzer (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., USA).

Одновременно получают образцы спермы жеребцов, которые оценивают по следующим показателям: объем эякулята и концентрация сперматозоидов в нативной сперме, выживаемость сперматозоидов после оттаивания при температуре (Т) 2-4°С.At the same time, samples of stallion sperm are obtained and assessed according to the following parameters: ejaculate volume and sperm concentration in native sperm, sperm survival after thawing at a temperature (T) of 2-4°C.

При этом мы учли данные Науменковой В.А. (Науменкова В.А. Рекомендации по взятию, разбавлению и замораживании спермы жеребцов. - Дивово: Изд-во ВНИИ коневодства, 2006. 23 с.) (далее - Рекомендации), где указаны требования к качеству спермы жеребцов после оттаивания. Согласно этим Рекомендациям выживаемость сперматозоидов должна быть не менее 96 часов. Следовательно, сперму, в которой показатель выживаемости после оттаивания при Т 2-4°С равен этому значению или выше его, можно смело относить к группе с высокой криоустойчивостью.In doing so, we took into account the data of V.A. Naumenkova (V.A. Naumenkova. Recommendations for the collection, dilution and freezing of stallion sperm. - Divovo: Publishing House of the All-Russian Research Institute of Horse Breeding, 2006. 23 p.) (hereinafter - Recommendations), which indicate the requirements for the quality of stallion sperm after thawing. According to these Recommendations, the survival rate of spermatozoa should be at least 96 hours. Consequently, sperm in which the survival rate after thawing at T 2-4°C is equal to this value or higher can be safely classified as a group with high cryostability.

Вывод: при концентрации эстрадиола в сыворотке крови выше 153,5 пмоль/л жеребца следует относить к группе с высокой криоустойчивостью спермы, а при концентрации эстрадиола в сыворотке крови ниже 153,5 пмоль/л, соответственно, к группе с низкой.Conclusion: if the concentration of estradiol in the blood serum is higher than 153.5 pmol/l, the stallion should be classified into the group with high sperm cryostability, and if the concentration of estradiol in the blood serum is lower than 153.5 pmol/l, respectively, into the group with low.

Таким образом, при практическом использовании предлагаемого способа, для определения криоустойчивости спермы жеребцов, не нужно знать выживаемость сперматозоидов при температуре (Т) 2-4°С, а достаточно знать концентрацию эстрадиола в сыворотке крови животного.Thus, in the practical use of the proposed method, to determine the cryostability of stallion sperm, it is not necessary to know the survival rate of spermatozoa at a temperature (T) of 2-4°C, but it is sufficient to know the concentration of estradiol in the animal’s blood serum.

Claims

A method for assessing the cryostability of stallion sperm based on the concentration of estradiol in the blood serum, including determining the concentration of estradiol in the blood serum, characterized in that if the concentration of estradiol in the blood serum is higher than 153.5 pmol/l, the stallion is assigned to a group with high cryostability of sperm, and if the concentration of estradiol in the blood serum is lower than 153.5 pmol/l, accordingly, to a group with low cryostability of sperm.