ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2026.1.360ivm-2026Research ArticleАКУШЕРСТВО, ГИНЕКОЛОГИЯOBSTETRICS, GYNECOLOGYВлияние сверхнизких температур на жизнеспособность и морфофункциональную активность сперматозоидов петуховEffect of ultra-low temperatures on viability and morphofunctional activity of rooster spermatozoahttps://orcid.org/0000-0003-4430-4770КурочкинА. А.KurochkinA. A.

науч. сотр. лаборатории биологии развития

 Junior Researcher, Laboratory of Developmental Biology

kurochkin.anton.66@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4218-6080КузьминаТ. И.KuzminaT. I.

д-р биол. наук, проф., глав. науч. сотрудник, зав. лабораторией биологии развития 

Doctor of Biological Sciences, Professor, Chief Researcher, Head of the Laboratory of Developmental Biology

https://orcid.org/0000-0002-4634-7515ПлешановН. В.PleshanovN. V.

 биолог лаборатории биологии развития 

biologist Laboratory of Developmental Biology

https://orcid.org/0000-0002-2865-9582ПритужаловаА. О.PrituzhalovaA. O.

науч. сотр. лаборатории биологии развития 

 Researcher, Laboratory of Developmental Biology 

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»РоссияRussian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding — Branch of the L.K. Ernst Federal Science Center for Animal HusbandryRussian Federation20263004202601360368Copyright © Курочкин А.А., Кузьмина Т.И., Плешанов Н.В., Притужалова А.О., 20262026Курочкин А.А., Кузьмина Т.И., Плешанов Н.В., Притужалова А.О.Kurochkin A.A., Kuzmina T.I., Pleshanov N.V., Prituzhalova A.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/view/2026

В исследовании рассматривается влияние цикла криоконсервации на показатели жизнеспособности и функциональной активности сперматозоидов в индивидуальных эякулятах петухов. Анализ экспериментов выявил, что в свежей сперме доля живых сперматозоидов составляет в среднем 77,16±1,93%, при этом процент клеток с высоким митохондриальным мембранным потенциалом (ΔΨm) остается высоким и составил в среднем значении 81,07±1,52% при низком коэффициенте корреляции (5,93%), что свидетельствует о высокой жизнеспособности и энергетической активности клеток. После криоконсервации наблюдается существенное снижение процента живых клеток (до 52,12±3,99%), а также снижение доли клеток с высоким митохондриальным потенциалом (на 33,41%), и увеличение доли клеток с признаками некроза (на 12,37%). Взаимосвязь между показателями активности митохондрий и жизнеспособности указывает на важную роль митохондриального мембранного потенциала, как прогностического маркера качества заморожено/оттаянного семени. Высокая индивидуальная вариативность показателей после цикла замораживания/оттаивания свидетельствует о гетерогенности популяции петухов породы царскосельская по криоустойчивости, что важно учитывать при разработке эффективных методов криоконсервации. Результаты подчеркивают целесообразность использования показателей жизнеспособности и функциональной активности (митохондриальный мембранный потенциал) при оценке качества и прогнозировании эффективности криосохранности спермы петухов.

Study examines impact of cryopreservation cycle on sperm viability and individual functional activity in rooster ejaculates. Analysis revealed that proportion of live cells in fresh semen was at level 77.16±1.93%, while the mitochondrial membrane potential (ΔΨm) remained high, was at level 81.07±1.52% with a low correlation coefficient (5.93%), indicating good cell viability and energetic activity. After cryopreservation process was observed a significant decreasing in percentage of live cells (to 52.12±3.99%), an increasing in proportion of necrotic cells (by 12.37%), and a decrease in high ΔΨm by almost 33.41%, and an increase in the proportion of cells with signs of necrosis (by 12.37%) are observed. The relationship between mitochondrial activity and viability indicates the important role of mitochondrial membrane potential as a prognostic marker of frozen/thawed semen quality. High individual variability in these parameters after a freeze/thaw cycle indicates heterogeneity in cryopreservation within the tharskoselskaya rooster population, which is important to consider when developing effective cryopreservation methods. The results highlight the usefulness of using viability and functional activity indicators (mitochondrial membrane potential) in assessing the quality and predicting the effectiveness of rooster sperm cryopreservation.

криоустойчивостьсперма петуховиндивидуальный эякулятмитохондриальная активностьжизнеспособностькриоконсервацияcryostabilityrooster spermindividual ejaculatemitochondrial activityviabilitycryopreservationработа выполнена при финансовой поддержке РНФ номер проекта 25-16-00131.Funding: The work was supported by the Russian scientific foundation project No. 25-16-00131.ReferencesArif A., Zahoor N., Tang J., Tang M., Dong L., Khan S. Z., Dai G. Cryopreservation Strategies for Poultry Semen: A Comprehensive Review of Techniques and Applications. Veterinary Sciences. 2025; 12 (2):145. https://doi.org/10.3390/vetsci12020145.Arif A., Zahoor N., Tang J., Tang M., Dong L., Khan S. Z., Dai G. Cryopreservation Strategies for Poultry Semen: A Comprehensive Review of Techniques and Applications. Veterinary Sciences. 2025; 12 (2):145. https://doi.org/10.3390/vetsci12020145.Siudzińska A., Łukaszewicz E. The effect of breed on freezability of semen of fancy fowl. Anim Sci Papers Rep. 2008;26 (4):331–40.Siudzińska A., Łukaszewicz E. The effect of breed on freezability of semen of fancy fowl. Anim Sci Papers Rep. 2008;26 (4):331–40.Makhafola M. B., Lehloenya K. C., Mphaphathi M. L., Dinnyes A., Nedambale T. L. The effect of breed on the survivability and motility rate of cryopreserved cock semen. South African Journal of Animal Science. 2009;39(Supplement 1):242–5. DOI: 10.4314/sajas.v39i1.61225.Makhafola M. B., Lehloenya K. C., Mphaphathi M. L., Dinnyes A., Nedambale T. L. The effect of breed on the survivability and motility rate of cryopreserved cock semen. South African Journal of Animal Science. 2009;39(Supplement 1):242–5. DOI: 10.4314/sajas.v39i1.61225.Максимова М. А., Корочкина Е. А. Криорезистентность спермы разных видов животных (обзор). Генетика и разведение животных. 2023;(4):127-134. https://doi.org/10.31043/2410-2733-2023-4-127-134.Maksimova М., Korochkina Е. Sperm cryoresistance of different animal species. Genetics and breeding of animals. 2023; (4):127-134. (In Russ.) https://doi.org/10.31043/2410-2733-2023-4-127-134.Burrows W. H. The collection of spermatozoa from the domestic fowl and turkey / W. H. Burrows, J. P. Quinn // Poultry Science. – 1937. – ‹ 16. – P. 19-24Burrows W. H. The collection of spermatozoa from the domestic fowl and turkey / W. H. Burrows, J. P. Quinn // Poultry Science. – 1937. – ‹ 16. – P. 19-24Курбатов А. Д., Нарубина Л. Е., Бубляева Г. Б., Москаленко Л. И., Целютин К. В. Среда для низкотемпературной консервации спермы птиц. АС № 1130339, СССР, 1984.Kurbatov A. D., Narbina L. E., Bubbeyeva G. B., Moskalenko L.I., Tselyutin K.V. Wednesday for low -temperature preservation of bird sperm. AS No. 1130339, USSR, 1984.14.Нарубина Л. Е., Курбатов А. Д., Бубляева Г. Б., Целютин К. В. Способ криоконсервации спермы петухов в виде гранул. АС № 1343587, СССР, 1987.Narbina L.E., Kurbatov A. D., Bubbeyeva G. B., Tselyutin K.V. Method of cryoconservation of sperm of roosters in the form of granules. AS No. 1343587, USSR, 1987.Mohan J., Singh R. P., Sastry K. V., Moudgal R. P., Biswas A., Shit N. Influence of chicken native breeds on some physical and biochemical characteristics and shortterm storage of semen. Br Poult Sci. 2011;52 (3):395-400. doi: 10.1080/00071668.2011.585145.Mohan J., Singh R. P., Sastry K. V., Moudgal R. P., Biswas A., Shit N. Influence of chicken native breeds on some physical and biochemical characteristics and shortterm storage of semen. Br Poult Sci. 2011;52 (3):395-400. doi: 10.1080/00071668.2011.585145.Madeddu M., Zaniboni L., Marelli S. P., Tognoli C., Belcredito S., Iaffaldano N., Di Iorio M., Cerolini S. Selection of Male Donors in Local Chicken Breeds to Implement the Italian Semen Cryobank: Variability in Semen Quality, Freezability and Fertility. Vet Sci. 2024 Mar 27;11(4):148. doi: 10.3390/vetsci11040148.Madeddu M., Zaniboni L., Marelli S. P., Tognoli C., Belcredito S., Iaffaldano N., Di Iorio M., Cerolini S. Selection of Male Donors in Local Chicken Breeds to Implement the Italian Semen Cryobank: Variability in Semen Quality, Freezability and Fertility. Vet Sci. 2024 Mar 27;11(4):148. doi: 10.3390/vetsci11040148.Blesbois E., Seigneurin F., Grasseau I., Limouzin C., Besnard J., Gourichon D. et al. Semen cryopreservation for ex situ management of genetic diversity in chicken: creation of the French avian cryobank. Poult Sci. 2007;86(3):555–64. https://doi.org/10.1093/ps/86.3.555.Blesbois E., Seigneurin F., Grasseau I., Limouzin C., Besnard J., Gourichon D. et al. Semen cryopreservation for ex situ management of genetic diversity in chicken: creation of the French avian cryobank. Poult Sci. 2007;86(3):555–64. https://doi.org/10.1093/ps/86.3.555.Gualtieri R., Kalthur G., Barbato V., Di Nardo M., Adiga S. K., Talevi R. Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Stress Caused by Cryopreservation in Reproductive Cells. Antioxidants 2021, 10, 337. https://doi.org/10.3390/antiox10030337.Gualtieri R., Kalthur G., Barbato V., Di Nardo M., Adiga S. K., Talevi R. Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Stress Caused by Cryopreservation in Reproductive Cells. Antioxidants 2021, 10, 337. https://doi.org/10.3390/antiox10030337.Masoudi R., Asadzadeh N., Sharafi M.. Effects of freezing extender supplementation with mitochondria-targeted antioxidant Mito -TEMPO on frozen-thawed rooster semen quality and reproductive performance. Anim Reprod Sci. 2021;225:106671. doi: 10.1016/j.anireprosci.2020.106671.Masoudi R., Asadzadeh N., Sharafi M.. Effects of freezing extender supplementation with mitochondria-targeted antioxidant Mito -TEMPO on frozen-thawed rooster semen quality and reproductive performance. Anim Reprod Sci. 2021;225:106671. doi: 10.1016/j.anireprosci.2020.106671.Tiwari S., Dewry R. K., Srivastava R., Nath S., Mohanty T. K. Targeted antioxidant delivery modulates mitochondrial functions, ameliorates oxidative stress and preserve sperm quality during cryopreservation. Theriogenology. 2022;179:22-31. doi: 10.1016/j.theriogenology.2021.11.013.Tiwari S., Dewry R. K., Srivastava R., Nath S., Mohanty T. K. Targeted antioxidant delivery modulates mitochondrial functions, ameliorates oxidative stress and preserve sperm quality during cryopreservation. Theriogenology. 2022;179:22-31. doi: 10.1016/j.theriogenology.2021.11.013.Duračka, M.; Benko, F.; Tvrdá, E. Molecular Markers: A New Paradigm in the Prediction of Sperm Freezability. Int. J. Mol. Sci. 2023;24:3379. https://doi.org/10.3390/ijms24043379.Duračka, M.; Benko, F.; Tvrdá, E. Molecular Markers: A New Paradigm in the Prediction of Sperm Freezability. Int. J. Mol. Sci. 2023;24:3379. https://doi.org/10.3390/ijms24043379.Jiménez-Rabadán, P.; Soler, A.J.; Ramón, M.; García-Álvarez, O.; MarotoMorales, A.; Iniesta-Cuerda, M.; Fernández Santos, M.R.; Montoro, V.; Pérez-Guzmán, M.D.; Garde, J.J. Influence of semen collection method on sperm cryoresistance in small ruminants. Anim. Reprod. Sci. 2016;167:103–108. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2016.02.013Jiménez-Rabadán, P.; Soler, A.J.; Ramón, M.; García-Álvarez, O.; MarotoMorales, A.; Iniesta-Cuerda, M.; FernándezSantos, M.R.; Montoro, V.; Pérez-Guzmán, M.D.; Garde, J.J. Influence of semen collection method on sperm cryoresistance in small ruminants. Anim. Reprod. Sci. 2016;167:103–108. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2016.02.013Ezzati, M.; Shanehbandi, D.; Hamdi, K.; Rahbar, S.; Pashaiasl, M. Influence of cryopreservation on structure and function of mammalian spermatozoa: an overview. Cell Tissue Bank. 2020;21(1):1–15. https://doi.org/10.1007/s10561-019-09797-0.Ezzati, M.; Shanehbandi, D.; Hamdi, K.; Rahbar, S.; Pashaiasl, M. Influence of cryopreservation on structure and function of mammalian spermatozoa: an overview. Cell Tissue Bank. 2020;21(1):1–15. https://doi.org/10.1007/s10561-019-09797-0.Öztürk A. E., Bucak M. N., Bodu M., Başpınar N., Çelik İ., Shu Z., Keskin N., Gao D. Cryobiology and Cryopreservation of Sperm. In: Cryopreservation – Current Advances and Evaluations. IntechOpen; 2020. doi: 10.5772/intechopen.89789.Öztürk A. E., Bucak M. N., Bodu M., Başpınar N., Çelik İ., Shu Z., Keskin N., Gao D. Cryobiology and Cryopreservation of Sperm. In: Cryopreservation – Current Advances and Evaluations. IntechOpen; 2020. doi: 10.5772/intechopen.89789.Плешанов Н.В., Курочкин А.А., Накидкина A.Н. Связь уровня активных форм кислорода в нативных сперматозоидах петухов с качественными показателями спермы до и после замораживания-оттаивания. Генетика и разведение животных. 2022;(3):105-110. https://doi.org/10.31043/2410-2733-2022-3-105-110.Pleshanov N., Kurochkin A., Nakidkina A. Relationship between the level of reactive oxygen species in native rooster spermatozoa and the quality indicators of fresh and frozen-thawed sperm. Genetics and breeding of animals. 2022;(3):105-110. (In Russ.) https://doi.org/10.31043/2410-2733-2022-3-105-110Xu Z, Yan Q, Zhang K, Lei Y, Zhou C, Ren T, Gao N, Wen F, Li X. Mitochondrial Regulation of Spermatozoa Function: Metabolism, Oxidative Stress and Therapeutic Insights. Animals (Basel). 2025;15 (15):2246. doi: 10.3390/ani15152246).Xu Z, Yan Q, Zhang K, Lei Y, Zhou C, Ren T, Gao N, Wen F, Li X. Mitochondrial Regulation of Spermatozoa Function: Metabolism, Oxidative Stress and Therapeutic Insights. Animals (Basel). 2025;15 (15):2246. doi: 10.3390/ani15152246).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.