Влияние сверхнизких температур на жизнеспособность и морфофункциональную активность сперматозоидов петухов

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.

1. 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.

2. Siudzińska A., Łukaszewicz E. The effect of breed on freezability of semen of fancy fowl. Anim Sci Papers Rep. 2008;26 (4):331–40.

3. 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.

4. 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.

5. Burrows W. H. The collection of spermatozoa from the domestic fowl and turkey / W. H. Burrows, J. P. Quinn // Poultry Science. – 1937. – ‹ 16. – P. 19-24

6. Курбатов А. Д., Нарубина Л. Е., Бубляева Г. Б., Москаленко Л. И., Целютин К. В. Среда для низкотемпературной консервации спермы птиц. АС № 1130339, СССР, 1984.

7. Нарубина Л. Е., Курбатов А. Д., Бубляева Г. Б., Целютин К. В. Способ криоконсервации спермы петухов в виде гранул. АС № 1343587, СССР, 1987.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.2016.02.013

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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).