Оптимизация методов криоконсервации спермы африканского клариевого сома (Clarias gariepinus) для использования в полевых условиях на предприятиях аквакультуры

Африканский клариевый сом (Сlarias gariepinus) – один из перспективных объектов современной аквакультуры. В естественной среде обитания у сома сезон размножения коррелирует с периодами максимального количества осадков. Криоконсервация спермы в аквакультуре широко используется для круглогодичного обеспечения гаметами и последующего оплодотворения вне репродуктивных сезонов. Целью исследований явилась оптимизация методов криоконсервации спермы клариевого сома для использования на предприятиях аквакультуры юга России. Исследовано два состава среды-разбавителя и экспериментальная установка для контролируемого замораживания спермы сома в парах жидкого азота. Скоростной режим замораживания спермы рыб является видоспецифичным и подбирается для каждого вида рыб экспериментальным путем. Использование экспериментальной криокамеры из пенополистирола внутренним размером (В×Ш×Д) 21×20×24,5 см и толщиной стенки 5,5 см позволило провести глубокое замораживание репродуктивных клеток сома со скоростью охлаждения 6,5 градусов в минуту до температуры –80°С с дальнейшим погружением в жидкий азот (t=–196°C). В первом варианте опыта в состав среды-разбавителя входил базовый раствор (NaCl, KCl, CaCl2, NaHCO3) и диметилсульфоксид в концентрации 5 %. Во втором варианте опыта к этому составу была добавлена глюкоза в концентрации 18 г/л. Среднее время жизни сперматозоидов после оттаивания в опыте без глюкозы составило 46 сек., что на 5 сек. меньше, чем в опыте с глюкозой. В опыте с добавлением глюкозы доля подвижных сперматозоидов составила 40 %, тогда как в опыте без глюкозы лишь 20 %. Показано, что добавление к среде-разбавителю глюкозы обеспечивает наилучшую выживаемость спермы африканского сома по показателям подвижности после оттаивания.

1. Marinchenko, T. Е. Aquaculture in The World and Russia: State and Prospects / T. Е. Marinchenko // IOP Conference Series:Earth and Environmental Science. — 2021. — Vol. 715, Art. No. 012052. —Р. 1–8. DOI: 10.1088/1755-1315/715/1/012052. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45790413.

2. Сафаров, М. М. Африканский сом один из перспективных объектов аквакультуры / М. М. Сафаров, М. Ш. К. Шомуратова // Science and innovation. — 2024. — Vol. 3, No. Special Issue 40. — Р. 558–561. Режим доступа: https://doi.org/10.5281/zenodo.11483634.

3. Калайда, М. Л. Клариевый сом Clarias Gariepinus при задачах искусственного воспроизводства / М. Л. Калайда, Е.С. Пиганов, А. А. Калайда, М. Ф. Хамитова // Состояние и пути развития аквакультуры в Российской Федерации. — Материалы V Национальной научнопрактической конференции. — Саратов: ООО «Амирит», 2020. — С.108–113. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44240870.

4. Власов, В. А. Воспроизводство и выращивание клариевого сома (Clarias gariepinus) в установках с замкнутым водообеспечением (УЗВ) / В. А. Власов // Рыбоводство и рыбное хозяйство. — 2012. — № 7. — С. 26–35. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23148806.

5. Muchlisin, Z. Exploration of natural cryoprotectants for cryopreservation of African catfish, Clarias gariepinus, Burchell 1822 (Pisces: Clariidae) spermatozoa / Z. Muchlisin, W. N. Nadiah, N. Nadiya, N. Fadli, A. Hendri, M. Khalil, M. Siti-Azizah // Czech Journal of Animal Science. — 2015. — V. 60. — Р. 10–15. DOI 10.17221/7906-CJAS.

6. Betsy, C. Cryopreservation and Its Application in Aquaculture / C. Betsy, K. S. Sampath. – In book: Animal Reproduction. — 2021. — P. 1-24. DOI10.5772/intechopen.99629.

7. Nynca, J. Effect of cryopreservation on sperm motility parameters and fertilizing ability of brown trout semen / J. Nynca, G. Dietrich, S. Dobosz, J. Grudniewska, A. Ciereszko // Aquaculture. — 2014. — Vol. 433. — Р. 62–65. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2014.05.037.

8. Mansour, N. Effect of extender composition and freezing rate on post-thaw motility and fertility of Arctic char, Salvelinus alpinus (L.), spermatozoa / N. Mansour, G. F. Richardson, M. A. McNiven // Aquaculture Research. — 2006. — Vol. 37. — P. 862-868. DOI 10.1111/j.1365-2109.2006.01503.x.

9. Белая, М. М. Влияние скорости замораживания на рыбоводные качества спермы осетровых рыб / М. М. Белая, А. А. Красильникова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. — 2019. — № 1. — С. 83–90. DOI 10.24143/2073-5529-2019-1-83-90. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37115566.

10. Abud, C. O. G. Comparison between the conventional and automated systems of semen bovine cryopreservation / C. O. G. Abud, L. J. Abud, J. C. O. Neto, M. A. N. Dode, J. R. B. Sereno, C. F. Martins // Ciencia Animal Brasileira. — 2014. — Vol. 15, No. 1. — P. 32–37. DOI 10.5216/cab.v15i1.12233.

11. Dias E. A. R. Evaluation of cooling and freezing systems of bovine semen / E. A. R. Dias, S. P. Campanholi, G. F. Rossi, C. D. P. F. Dell’Aqua, J. A. Dell’Aqua, F. O. Papa, M. F. Zorzetto, C. C. P. De Paz, L. Z. Oliveira, M. E. Z. Mercadante, F. M. Monteiro // Animal Reproduction Science. —2018. — Vol. 195. — Р. 102–111. DOI 10.1016/j.anireprosci.2018.05.012.

12. Steyn, G. J. Preliminary investigations on the cryopreservation of Clarias gariepinus (Clariidae: pisces) sperm / G. J. Steyn, J. H. J. Van Vuren, H. J. Schoonbe, N.H. Chao // Water SA. — 1985. — Vol. 11, No. 1. — Р. 15–18. Режим доступа: https://www.wrc.org.za/wp-content/uploads/mdocs/WaterSA_1985_11_0332.PDF

13. Urbanyi, B. Effect of extenders on sperm cryopreservation of African catfish, Clarias gariepinus (Burchell) / B. Urbanyi, A. Horvath, Z. Varga, L. Horvath // Aquaculture Research. — 2001. — Vol. 30. — Р.145–151. DOI 10.1046/j.1365-2109.1999.00313.x.

14. Богатырева, М. М. Оптимизация методов криоконсервации спермы для сохранения генофонда осетровых рыб: дис. ... канд. биол. наук: 03.02.06 / М. М. Богатырева. — Астраханский государственный технический университет. — Астрахань: АГТУ, 2010. — 126 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19108488.

15. Chebanov, M. S. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper / M. S. Chebanov, E. V. Galich. — Ankara, FAO, 2013. — Р. 558.

16. Nynca J., Utility of different sugar extenders for cryopreservation and post-thaw storage of sperm from Salmonidae species / J. Nynca, S. Judycka, E. Liszewska, S. Dobosz, J. Grudniewska, K. Arai, T. Fujimoto, A. Ciereszko // Aquaculture, 2016. — Vol. 464. — P. 340–348. DOI 10.1016/j.aquaculture.2016.07.014.