Новые криоустойчивые полимеры в биотехнологии воспроизводства сельскохозяйственных животных

Интенсификация воспроизводства стада и быстрое улучшение племенных и продуктивных качеств сельскохозяйственных животных немыслимы без широкого применения метода искусственного осеменения, разработанного советскими и российскими учёными.

Внедрение биотехнологии воспроизводства сельскохозяйственных животных в широкую практику во многом сдерживается из-за недостатков в технологии получения, разбавления, консервирования и хранения спермы производителей, её использования для осеменения маточного поголовья, несовершенства инструментов, приборов и техники осеменения самок и трансплантации эмбрионов. В связи с этим актуальным является изыскание наиболее приемлемых полимеров, используемых в качестве материала для массового производства приборов и инструментов, применяемых в искусственном осеменении и трансплантации зародышей сельскохозяйственных животных.

В настоящее время широко применяются в различных областях приборы и инструменты из пластмасс, которые имеют большие преимущества перед другими материалами. Они находят применение и в практике искусственного осеменения и трансплантации эмбрионов сельскохозяйственных животных [1-8].

Однако разноречивость данных об их свойствах и различие технологий их производства на разных химических предприятиях даже одних и тех же марок пластмасс побудили нас изучить безвредность (токсичность) для спермы быков некоторых полимеров отечественного производства.

Для нас представляли особый интерес новые полимеры, выпускаемые ОАО «Казаньоргсинтез», относящиеся к группе сэвиленов.

Материалы и методы. По физико-химическим и технологическим свойствам, указанным в сертификате, наиболее подходящим для наших целей оказался отечественный полимер - сэвилен марок 11306-075 и 11104035, которые и были подобраны для исследования на безвредность (токсичность) для спермы быков. Затем сэвилен (в виде гранул) отмывали в дистиллированной воде и высушивали в термостате при температуре 3839 °С.

Исследование безвредности указанных марок сэвилена для спермиев быков нами осуществлялось по методике Ф.И. Осташко, В.А. Чиркова (1966) и согласно методическим разработкам ВГНКИ ветпрепаратов (Н.Г. Балашов и др.,1980).

Для экспериментов брали навески (0,3-0,4г) каждого образца исследуемых полимеров и помещали в стерильные стеклянные флаконы из-под антибиотиков с заморожено - оттаянной спермой быка в объёме 4-5 мл. Для исследования безвредности полимеров использовали сперму от 5 быков-производителей татарстанского типа, в возрасте 3,5-4 лет, принадлежащих ГУП РТ «Головное племпредприятие «Элита». Кормление быков-производителей было индивидуальным и отвечало зоотехническим требованиям.

Сперму от быков-производителей получали в искусственную вагину с одноразовым стерильным полиэтиленовым спермоприёмником [по Харьковской технологии, 1, 8, 5] и после макроскопической -органолептической, визуальной оценки (цвет, запах, консистенция, объём эякулята), глазомерно под микроскопом определяли густоту спермы и подвижность (активность) спермиев, а затем с помощью фотоэлектроколориметров ФЭК-М или ФЭК-56 устанавливали концентрацию спермиев.

Криоконсервацию спермы быков-производителей осуществляли в облицованных гранулах (герметичных полимерных упаковках) объёмом 0,25 мл быстрым способом по Харьковской технологии [8, 4, 5]. Перед замораживанием сперму предварительно разбавляли лактозо-желточно-глицериновой средой №1 и лактозо-цитратно-глицериновой средой №2, предназначенными для разбавления, криоконсервации, хранения и использования спермы быков в облицованных гранулах. Во всех случаях разбавление спермы производили с таким расчётом, чтобы в одной дозе разбавленной спермы перед осеменением было не менее 15 млн. спермиев с ППД 4 балла (40 %) (ГОСТ 14746-69; ГОСТ 20909.3-75-ГОСТ 20909.675; ГОСТ 26030-83) или не менее 10 млн. спермиев с ППД 3 балла (30 %) («Инструкция по организации и технологии работы станций и предприятий по искусственному осеменению сельскохозяйственных животных». - МСХ СССР.- М.: Колос, 1981).

Флаконы с опытными и контрольными пробами спермы закрывали пробками и помещали на инкубацию в термостат при температуре 38ºС. Через каждые 30 минут на протяжении опыта из проб брали определённую порцию спермы для исследования. Исследования проводили до момента единично подвижных спермиев (ЕП) или имеющих только колебательное движение (К). При оценке степени токсичности сэвилена разных марок учитывали подвижность (активность) и время выживаемости спермиев (Тнс) в часах, вычисляли показатель абсолютной выживаемости спермиев (S) в условных единицах.

Результаты исследований и их обсуждение . Всего было проведено по 6 опытов и по 72 исследования с каждой испытываемой маркой сэвилена. Результаты проведённых экспериментов представлены в таблице 1.

Из приведённых в таблице данных видно, что во времени выживаемости спермиев (Тнс) в часах и показателе абсолютной выживаемости спермиев (S) быков отмечается тенденция незначительного снижения их в пробах с испытываемыми марками сэвилена по сравнению с контролем. Однако при биометрической обработке эта разница во всех случаях оказалась недостоверной (Р>0,05), что свидетельствует о безвредности (нетоксичности) исследованных полимеров для половых клеток быков.

1. Выживаемость спермиев быков в заморожено - оттаянной и сохраняемой сперме с применением разных марок сэвилена при температуре 38ºС.

Марка сэвилена	Количество		Время выживаемости спермиев (Т нс ) в часах	Показатель абсолютной выживаемости спермиев (S), усл.ед.
	опытов	исследований
11306-075	6	72	6, 31±0,206	16,30±0,503
11104-035	6	72	6,15±0,188	16,21±0,509
Контроль	6	72	6,34±0,191	16,36±0,486

Сэвилен, как и полиэтилен, является прочным и криоустойчивым полимером, вместе с тем он более прозрачный, поэтому применение его в качестве материала для конструирования и изготовления прозрачной тонкостенной полимерной трубки в соединении с использованием для разбавления и криоконсервации спермы жидких долгохранящихся сред позволяет улучшить видимость и чёткость просмотра спермиев при микроскопии и оценке качества спермы непосредственно в облицованной грануле, снизить её потери и тем самым повысить эффективность использования спермы и санитарно-гигиенический уровень искусственного осеменения.

При необходимости искусственного осеменения коровы или тёлки, проведения каких-либо исследований спермы, замороженной в облицованных гранулах, после размораживания микроскопия и оценка качества заморожено - оттаянной спермы осуществляются с помощью специального устройства (Ф.И. Осташко и др., 1988) без вскрытия герметичной полимерной упаковки. При этом представляется возможность всегда проверять качество спермы перед осеменением каждой самки, что позволяет сокращать расход и повышать эффективность использования спермы быков-производителей.

В ОАО «Казанский медико-инструментальный завод» была разработана нормативно-техническая документация, на основании которой сконструированы и изготовлены опытные образцы, а затем налажено массовое производство тонкостенной полимерной трубки в объёмах, удовлетворяющих производственные потребности Головного племпредприятия «Элита» в этой продукции. Вначале в качестве материала для изготовления тонкостенной полимерной трубки использовался полиэтилен марок 15803-020 или 16803-070, а затем осуществлён переход на новый полимер - сэвилен марки 11306-075, более прозрачный, что имеет важное значение при микроскопии спермы непосредственно в облицованной грануле, без нарушения целостности полимерной оболочки (облицовки).

Проведённые нами исследования и полученные при этом результаты позволили внести некоторые дополнения в Харьковскую технологию асептического взятия, криоконсервации и использования спермы быков-производителей: испытаны на безвредность для спермы быков полимеры отечественного производства – полиэтилен марок 15803-020, 16803-070 и сэвилен марок 11306-075, 11104-035, подобран из них наиболее приемлемый, сконструирована и изготовлена прозрачная тонкостенная полимерная трубка для фасовки, герметизации спермодоз в облицованные гранулы, криоконсервации и использования спермы для искусственного осеменения коров и тёлок с предварительной её микроскопией и оценкой качества без вскрытия герметичной полимерной упаковки.

Заключение. Проведённые нами исследования позволили сделать заключение о безвредности (нетоксичности) для спермы быков сэвилена марок 11306-075 и 11104-035 отечественного производства и на основании этого рекомендовать их наряду с ранее испытанными марками полиэтилена в качестве материала для конструирования, изготовления и серийного заводского производства одноразовых стерильных полимерных приборов и инструментов (прозрачной тонкостенной полимерной трубки, полимерных зоошприцев, ампул, спермоприемников, перчаток и др.), применяемых для: 1) асептического получения, криоконсервации и хранения спермы быков-производителей в облицованных гранулах и 2) искусственного осеменения коров и тёлок с применением разных способов (мано-цервикальный, ректо-цервикальный, визо-цервикальный) по Харьковской технологии.

ЛИТЕРАТУРА: 1.Воспроизведение стада в промышленном скотоводстве / Ф.И. Осташко, В.А. Чирков, А.Д. Бугров /под ред. проф. Ф.И. Осташко.-Киев: Урожай, 1982.- 168 с. 2. Дибиров М. Роль иммунологических факторов в репродукции животных и разработка асептического метода трансплантации эмбрионов: автореф. дис. … докт. биол. наук.-Белгород: Белгородская гос. сельскохоз. акад., 2000.-43 с. 3.Осташко Ф.И., Чирков В.А. Испытание некоторых полимеров на токсичность для семени быков-производителей // Животноводство.- 1966.-№4.- С. 62-63. 4. Осташко Ф.И., Павленко М.П., Павленко Л.Н. Жидкие долгохранящиеся среды для криоконсервации спермы быков // Успехи в современной биологии: Тез. 11 Междунар. конф. 21-25 апреля 1992.-Харьков: Институт криобиологии и криомедицины АН Украины,1992.-С.134-135. 5. Осташко Ф.И. Биотехнология воспроизведения крупного рогатого скота.- Киев: Аграрна наука,1995.-184 с. 6. Павленко М.П., Павленко Л.Н. Долгозбережене середовище для крiоконсервацii сперми бугаiв- плiдникiв // Молочно-м ясне скотарство:М iжв темат. наук.

Збiрник.-Киев: Урожай, 1994.-Вип.85.-С. 70-72. 7. Рекомендации по воспроизводству стада и патология молочной железы у коров / Н.Н. Хазипов, Б.В. Камалов, И.Р. Закиров.- Казань, 2012.- 45 с. 8. Харьковская технология асептического взятия и криоконсервации спермы быков-производителей (Методические рекомендации) / Ф.И. Осташко, М.П. Павленко, Г.Н. Кузнецов / под ред. проф. Ф.И. Осташко.- Харьков, 1990.48 с.

НОВЫЕ КРИОУСТОЙЧИВЫЕ ПОЛИМЕРЫ В БИОТЕХНОЛОГИИ

ВОСПРОИЗВОДСТВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Пронина Н.Ю., Василевский Н.М.

Резюме

В статье описываются результаты исследований по изучению безвредности для спермиев быков сэвилена разных марок и рекомендации его использования в качестве материала для изготовления прозрачной тонкостенной полимерной трубки и других одноразовых стерильных полимерных приборов и инструментов, применяемых для асептического взятия, криоконсервации и хранения спермы быков - производителей в облицованных гранулах, а также искусственного осеменения коров и тёлок разными способами по Харьковской технологии.

NEW KRIOUSTOYCHIVYE POIYMERS IN BIOTECHNOIOGY REPRODUCTION OF FARM ANIMAIS

Pronina N.Y., Vasilevsky N.M.