Загальна характеристика роботи - Надшвидке заморожування та відтавання ембріонів корів з використанням мембраностабілізуючих речовин

Заморожування ембріон рогатий худоба

Актуальність теми. Кріоконсервування ембріонів відкриває значні можливості для використання методу трансплантації ембріонів і його широкого впровадження у племінному тваринництві. Довготривале зберігання ембріонів дозволяє вирішити ряд теоретичних і практичних питань, зокрема, перевірку корів-донорів за якістю нащадків, збереження рідкісних порід і тих, що зникають, різних гібридних ліній, мутацій і особливо комбінацій, які можуть служити цінним матеріалом для генетичних досліджень, а також здійснити імпорт та експорт ембріонів (Зубець М. В., Буркат В. П., 1997, 2000; Безуглий М. Д., 1997; Шеремета В. І., 1997; J. E. Snijders, P. Dillon, 2000; R. Sartor, J. N. Guenther, 2000).

Кріоконсервування ембріонів пов'язане з тривалим перебуванням їх в екстремальних умовах зростаючої гіперосмолярності, що приводить до збільшення токсичності середовища і зниження життєздатності. На даний час не розроблено достатньо надійні методи заморожування ембріонів корів, які б відповідали запитам виробництва. Зроблені спроби скоротити період знаходження ембріонів в умовах гіперосмолярності середовища, що досягається, поряд із зменшенням тривалості еквілібрації клітин у середовищі кріоконсерванта, значним збільшенням швидкості їх охолодження шляхом прямого занурювання в рідкий азот (Rall W. F., Fahy G. M., 1985; Leibo S. P., 1989; Грищенко В. І., Осташко Ф. І., 1992; Massip A. P. зі співавторами, 1994; Ісаченко В. В., 1994; Шаловило С. Г., 1996). У цьому випадку, на думку авторів, відбувається вітрифікація рідких фаз ембріонів.

Однак, у процесах кріоконсервування ембріонів залишилось чимало невирішених питань, а дослідження з використання надшвидкого охолодження біологічних об'єктів, зокрема ембріонів, є поодинокими. Враховуючи перспективність напрямку кріоконсервування гамет, теоретичні, науково-виробничі дослідження, представлені у дисертації, спрямовані на створення високоефективних і простих у реалізації способів кріоконсервування ембріонів, які б відповідали сучасним вимогам виробництва. При надшвидкому заморожуванні можна досягти високої збереженості репродуктивних клітин шляхом застосування кріопротекторів ендо - і екзоцелюлярної дії та біологічно активних речовин, які володіють мембраностабілізуючою дією.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у лабораторії біології відтворення Інституту біології тварин УААН і є частиною науково-технічної програми УААН "Технології у молочному і м'ясному скотарстві", підпрограми "Відтворення сільськогосподарських тварин" за темою "Удосконалення технології заморожування ембріонів методом вітрифікації" (01.02.06. ДР 0101 U 003421) на 2001-2005 рр. Автор є виконавцем підрозділів "Удосконалення середовищ для надшвидкого заморожування ембріонів шляхом додавання жиророзчинних вітамінів" та "Вивчення кріозахисної ефективності фосфоліпідів при додаванні їх у середовища для заморожування надшвидким методом".

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було удосконалення технології кріоконсервування ембріонів великої рогатої худоби та розробка ефективних біологічних способів і практичних методів їх надшвидкого заморожування.

Для досягнення цієї мети було поставлено наступні завдання :

    - дослідити кріозахисну ефективність композиційних кріопротекторів різнобічної кріозахисної дії залежно від їх концентрації; - порівняти життєздатність і приживлення ембріонів, заморожених надшвидким методом на різних стадіях морфологічного розвитку; - визначити ефективність використання мембраностабілізуючих речовин у складі кріоконсервантів при надшвидкому охолодженні ембріонів; - вивчити антиоксиданту властивість препарату "Філомек" (фосфоліпідний комплекс із морських організмів) і вітаміну Е на життєздатність ембріонів корів-донорів; - удосконалити середовища для заморожування і відтавання ембріонів з поєднанням у них різних кріопротекторів та мембраностабілізуючих речовин; - провести порівняльну оцінку приживлення деконсервованих ембріонів, заморожених загальноприйнятим і надшвидким методами.

Об'єкт дослідження: морфологічна та функціональна здатність сперміїв і ембріонів у кріозахисних середовищах при надшвидкому заморожуванні.

Предмет дослідження: ембріони корів і мишей до і після кріоконсервування, показники сперми бугаїв-плідників після заморожування, середовища для вітрифікації, біохімічні показники крові корів-донорів.

Методи дослідження: експериментальні, лабораторні, кріобіологічні (дослідження кількісних та якісних показників ембріонів та сперміїв до і після кріоконсервування), біохімічні (активність ферментів, продукти перекисного окиснення ліпідів), та статистичні (біометрична обробка результатів).

Наукова новизна одержаних результатів. Науково обгрунтовано і запропоновано альтернативний існуючому ефективний метод переводу ембріонів у стан холодового анабіозу за допомогою надшвидкого охолодження з використанням композиційних кріопротекторів різнобічної кріозахисної дії, який дозволяє здійснювати кріоконсервуваня ембріонів у практичних умовах з мінімальними трудовими і фінансовими затратами. Встановлено, що ступінь морфофункціонального збереження ембріонів залежить від правильного поєднання надшвидкого заморожування і складу поліфункціонального кріоконсерванта.

Вперше доказано, що антиоксиданти і мембраностабілізуючі речовини (фосфоліпіди), як компоненти кріоконсерванта, мають ефективну дію при додаванні їх у середовища при надшвидкому заморожуванні ембріонів великої рогатої худоби. Запропоновано спосіб підвищення кількісних та якісних показників ембріонів, шляхом введення в організм корів-донорів вітаміну Е та фосфоліпідів, одержаних з морських організмів.

Розроблено і експериментально перевірено ефективний "Спосіб підвищення якості деконсервованих ембріонів, заморожених надшвидким методом".

Практичне значення одержаних результатів. Удосконалено кріозахисні середовища, застосування яких покращує морфологічну якість деконсервованих ембріонів корів, а також підвищує їх приживлення після трансплантації тваринам-реципієнтам. Отримано нові дані про загальні закономірності кріопошкодження і кріозахист ембріонів в умовах надшвидкого заморожування та ефективність використання у вітрифікаційних середовищах композиційних кріопротекторів різнопланової кріозахисної дії.

Введення антиоксидантів в організм корів-донорів та мембраностабілізуючих речовин у вітрифікаційне середовище розширило існуючі уявлення про роль біохімічних факторів у реалізації кріозахисту ембріонів. На основі проведених досліджень розроблено нові, науково-обгрунтовані підходи до підвищення ефективності їх кріоконсервування, удосконалена економічно вигідна технологія надшвидкого заморожування ембріонів великої рогатої худоби, яка забезпечує їх високу життєздатність після деконсервування та приживлення у реципієнтів.

Матеріали дисертаційної роботи увійшли до "Довідника з репродуктивної біотехнології великої рогатої худоби", - Львів, 2004. - за редакцією доктора сільськогосподарських наук, професора С. Г. Шаловила.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем розроблено схеми і методи проведення експериментів у лабораторних та виробничих умовах. Проведено підбір та опрацювання першоджерел літератури за темою дисертаційної роботи, розроблено теоретичне обгрунтування щодо механізмів регуляції ембріогенезу після впливу кріотемператур, виконано експериментальні та аналітичні дослідження. Зроблено статистичний аналіз отриманого цифрового матеріалу, опубліковано результати досліджень. Планування наукової програми, аналіз та обговорення результатів досліджень проведено за участю наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідались на міжнародних науково-практичних конференціях: присвячена 120-річчю від часу заснування ветеринарної школи у Львові (Львів, 2001); присвячена 40-річчю створення Інституту біології тварин УААН (Львів, 2001); "Здобутки і перспективи ветеринарного акушерства", присвячена великому вченому і педагогу, творцеві Міжнародної школи ветеринарних акушерів, професору Г. В. Звєрєвій (Львів, 2002); "Ведення тваринництва інтенсивними методами", присвячена 55-річчю Інституту тваринництва НАН Білорусі (Гродно, 2004); всеукраїнська наукова конференція "Теорія і практика породотворного процесу в тваринництві України" (Київ, 2005); "Сучасні проблеми біохімії, фізіології та функціональної морфології продуктивних тварин" (Дніпропетровськ, 2005).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 9 наукових праць, у тому числі 6 - у фахових наукових виданнях, які рекомендовані ВАК України та отримано 1 патент на винахід.

Структура та об'єм дисертації. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, матеріалів і методів досліджень, результатів власних досліджень, їх аналізу та узагальнення, висновків, пропозицій виробництву, списку використаної літератури. Текст дисертації викладений на 160 сторінках комп'ютерного тексту, містить 18 таблиць (9 сторінок) і 18 рисунків (10 сторінок). Список використаної літератури включає 296 джерел, у тому числі 161 латиною.

Похожие статьи




Загальна характеристика роботи - Надшвидке заморожування та відтавання ембріонів корів з використанням мембраностабілізуючих речовин

Предыдущая | Следующая