СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА СПЕРМЫ ХРЯКОВ Российский патент 2019 года по МПК A61D19/02 

Изобретение относится к области животноводства, в частности к биотехнологии размножения свиней. Этот способ позволяет прогнозировать качество спермы хряков, в частности, ее оплодотворяющую способность в зависимости от активности кислых фосфатаз в сыворотке крови и плазме спермы, концентрации сперматозоидов в эякуляте.

Для комплексной оценки качества спермы хряков используют смешивание спермы с флуоресцентным индикатором и выполнение последующего микроскопического анализа. Он позволяет выявить подвижность сперматозоидов и степень повреждения акросомной области живых спермиев. Если степень повреждения акросом составляет менее 1%, то сперму считают пригодной для осеменения [2]. Недостаток данного способа: позволяет определить пригодность спермы хряков для осеменения по степени повреждения акросомы живых спермиев, но не дает представление об оплодотворяющей способности спермы, концентрации сперматозоидов; методика реализации способа сложна в исполнении, что ограничивает его использование в производстве.

Известен способ определения качества спермы хряков, предусматривающий смешивание спермы с питательной средой и последующее выявление степени повреждения акросом сперматозоидов под микроскопом. Он позволяет определить число подвижных сперматозоидов с неповрежденными и поврежденными акросомами, число неподвижных сперматозоидов. Полноценной сперму считают при наличии в ней более 50% подвижных сперматозоидов [3]. Недостаток способа: не позволяет определить концентрацию сперматозоидов и их оплодотворяющую способность; требует специальных навыков для микроскопии мазков.

Наиболее близким аналогом изобретения, выбранным в качестве прототипа, является способ оценки оплодотворяющей способности спермы быка-производителя по активности аденозинтрифосфатазы: если она составляет от 22,47 до 28,36 нмоль-мин^-1⋅мг^-1, оплодотворяющую способность спермы оценивают как хорошую [4].

Недостатком этого способа является то, что он предназначен для определения оплодотворяющей способности спермы быков-производителей; термин «хорошая оплодотворяющая способность спермы» не имеет числовой размеренности.

Целью изобретения является разработка способа прогнозирования оплодотворяющей способности спермы по величине индекса качества спермы хряков, который рассчитывается по формуле:

где

ИКСХ - индекс качества спермы хряков, усл. ед.;

С_{спермиев} - концентрация спермиев в 1 эякуляте, млн/мл;

КФ_спермы - активность кислой фосфатазы в плазме спермы, Е/л;

КФ_прост- активность простатической кислой фосфатазы крови, Е/л.

Индекс представляет собой соотношение произведения концентрации сперматозоидов, активности кислой фосфатазы семенной плазмы в одном эякуляте и активности простатической кислой фосфатазы в сыворотке крови, что отражает, как реализацию репродуктивной функции хряков, так и условия, обеспечивающие оплодотворяющую способность сперматозоидов и их жизнеспособность.

В наших исследованиях у хряков-производителей породы дюрок, йоркшир, ландрас, значение ИКСХ зависело от оплодотворяющей способности спермы. При значении индекса 147,37±5,54 - 173,34±6,14 усл. ед. оплодотворяющая способность спермы в расчете на 1 эякулят колебалась на уровне 89,53-91,35%; при значении индекса более 859,69±9,47 усл. ед. оплодотво-ряющая способность спермы была менее 83,91%.

В результате сопоставительного анализа заявляемого решения с прототипом можно сделать вывод, что заявляемый способ прогнозирования качества спермы хряков-производителей позволяет объективно предсказать оплодотворяющую способность сперматозоидов в зависимости от их концентрации в эякуляте, потому что основан на оценке состояния акросомы сперматозоидов по активности кислой фосфатазы, сконцентрированной в составе лизосом спермиев и появляющейся в плазме спермы при разрушении половых клеток, и активности простатической кислой фосфатазы крови, отра-жающей репродуктивные функции хряков. Так как неизвестны другие технические решения, основанные на вычислении индекса качества спермы хряков, рассчитанного по концентрации сперматозоидов и активности кислой фосфатазы, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа:

1. Способ основан на расчете индекса, учитывающего и количество сперматозоидов, и оплодотворяющую способность спермиев.

2. В индекс введена активность кислой фосфатазы плазмы спермы, характеризующая и состояние акросомы, и способность спермиев к продвижению в половых путях и взаимодействию с яйцеклеткой.

Анализ известных технических решений в области биотехнологии размножения свиней позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом способе. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».

Пример выполнения. Способ прогнозирования качества спермы хряков испытан на базе станции искусственного осеменения ООО «Агрофирма АриАнт» Челябинской области в 2017-2018 г. г. С этой целью из хряков-производителей было сформировано три опытные группы в соответствии с породой животных. В I группу были включены хряки породы дюрок (n=124), во II группу - йоркшир (n=84) и в III группу ландрас (n=38). Животные содержались в течение года в одинаковых технологических условиях.

Материалом исследования служила кровь и сперма. Кровь брали из краниальной полой вены при помощи одноразовых вакуумных систем. Сыворотку крови получали общепринятым методом [1]. Для получения спермы использовали искусственную вагину и одноразовые спермоприемники. Плазму спермы получали путем центрифугирования в течение 20 минут при 3000 об/мин. Концентрацию сперматозоидов в нативной сперме определяли с помощью фотометра SDM6; оплодотворяющую способность - расчетным путем. Всего исследовано 1476 эякулятов и проб крови от 246 хряков. По концентрации сперматозоидов в эякуляте хряки каждой группы были разделены на три подгругруппы. В первую подгруппу вошли животные, в сперме которых концентрация спермиев составляла до 500 млн/мл, во вторую - от 500 до 600 млн/мл, в третью - более 600 млн/мл.

Активность кислой фосфатазы в сыворотке крови (КФ_прост) и плазме спермы (КФ_спермы) определяли колориметрическим методом с помощью наборов реактивов «Экосервис» (Санкт-Петербург). На основании полученных данных рассчитывали индекс качества спермы хряков (ИКСХ, усл. ед.). Полученные данные обработаны методами вариационной статистики.

Результаты исследований показали (табл.), что хряки-производители породы дюрок, йоркшир и ландрас, в эякуляте которых концентрация сперматозоидов составляла до 500 млн/мл отличались активностью простатической кислой фосфатазы в сыворотке крови в интервале 2,96±0,10-3,35±0,16 Е/л, в плазме спермы - 1,09±0,03 - 1,26±0,11 Е/л, что определяло колебание значений ИКСХ в пределах 147,37±5,54 - 173,34±6,14 условных единиц, как результат низкой повреждаемости акросомы сперматозоидов и более высокой жизнеспособности, определяющих их оплодотворяющую способность на уровне 89,53±2,09 - 91,35±2,27%. Снижение оплодотворяющей способности спермы хряков до 80,74±3,37 - 83,91±1,84% сопровождалось повышением значения ИКСХ до 859,69±19,47 - 1286,93±25,97, как результат увеличения уровня повреждаемости акросомы спермиев, индикатором чего служила ак-тивность кислой фосфатазы плазмы спермы, сыворотки крови и концентра-ция сперматозоидов.

Использование предлагаемого способа прогнозирования качества спермы хряков-производителей позволит определить животных, сперма которых обладает более высокой оплодотворяющей способностью, что даст возможность повысить эффективность искусственного осеменения в производственных условиях, за счет ее более рационального использования. При этом данный способ обеспечивает, по сравнению с существующим методом, возмож-ность не только численно оценить оплодотворяющую способность спермы, но и жизнеспособность спермиев и повреждаемость акросомы.

Список литературы:

1. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики / И.П. Кондрахин [и др.]; под ред. И.П. Кондрахина. Москва: КолосС, 2004. 520 с. 2. Способ комплексной оценки качества спермы хряков: пат. 8778 Рес.Беларусь: МПК⁵¹ A61D 19/02 / И.П. Шейко, А.И. Будевич, И.И. Будевич, Н.Г. Минина, Д.М. Богданович; заявитель и патентообладатель: Республиканское унитарное предприятие «Институт животноводства Национальной академии наук Беларуси». - №заявки а 20030345; опубл. 30.12.2006 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://bypatents.com/2-8778-sposob-kompleksnojj-ocenki-kachestva-spermy-hryakov.html

3. Способ оценки качества спермы: пат. 5946 Рес. Беларусь: МПК⁵¹ A61D 19/00 / И.П. Шейко, Ю.А. Горбунов, В.В. Жаркий, Г.Г. Мордань; заявитель и патентообладатель: Республиканское унитарное предприятие «Институт животноводства Национальной академии наук Беларуси». - №заявки а 19990203; опубл. 30.03.2004 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://bypatents.com

4. Способ оценки оплодотворяющей способности спермы быка-производителя: пат.13486 Рес.Беларусь: МПК⁵¹ A61D 19/00 / Л.Л. Летке-вич, В.П. Симоненко, Л.В. Голубец, Е.К. Заневская, К.К. Заневский, И.С.Кысса; заявитель и патентообладатель: Республиканское унитарное пред-приятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Белару-си по животноводству». - №заявки а 20080540; опубл. 30.08.2010 [Элек-тронный ресурс]. - Режим доступа: http://bypatents.com

Изобретение относится к области животноводства, в частности к способу прогнозирования качества спермы хряков. Способ включает определение биохимических показателей в сыворотке крови, плазме спермы, концентрацию спермиев и оплодотворяющую способность спермы. В сыворотке крови и плазме спермы определяют активность кислой фосфатазы, в нативной сперме концентрацию сперматозоидов и рассчитывают индекс качества спермы хряков (ИКСХ) по формуле: где ИКСХ - индекс качества спермы хряков, усл. ед.; С_{спермиев} - концентрация спермиев в 1 эякуляте, млн/мл; КФ_спермы - активность кислой фосфатазы в плазме спермы, Е/л; КФ_прост - активность простатической кислой фосфатазы крови, Е/л. При значении ИКСХ 147,4-173,3 условных единиц оплодотворяющая способность спермы составляет 89,5-91,4%, а при величине ИКСХ 859,7-1286,9 условных единиц оплодотворяющая способность равна 80,7-83,9%. Использование изобретения позволит прогнозировать оплодотворяющую способность спермы хряков-производителей. 1 табл., 1 пр.⋅

Способ прогнозирования качества спермы хряков, включающий определение биохимических показателей в сыворотке крови, плазме спермы, концентрацию спермиев и оплодотворяющую способность спермы, отличающийся тем, что в сыворотке крови и плазме спермы определяют активность кислой фосфатазы, в нативной сперме концентрацию сперматозоидов и рассчитывают индекс качества спермы хряков (ИКСХ) по формуле: где ИКСХ - индекс качества спермы хряков, усл. ед.; С_{спермиев} - концентрация спермиев в 1 эякуляте, млн/мл; КФ_спермы - активность кислой фосфатазы в плазме спермы, Е/л; КФ_прост - активность простатической кислой фосфатазы крови, Е/л; при значении ИКСХ 147,4-173,3 условных единиц оплодотворяющая способность спермы составляет 89,5-91,4%, а при величине ИКСХ 859,7-1286,9 условных единиц оплодотворяющая способность равна 80,7-83,9%.