doi: 10.15389/agrobiology.2017.6.1184rus

УДК 636.11:591.1

Образцы криоконсервированной спермы получены из Биоресурсной коллекции «Криобанк генетических ресурсов» ФГБНУ ВНИИ коневодства. Исследования проводились при поддержке Российского научного фонда (проект № 17-16-01109) и программы развития биоресурсных коллекций ФАНО России.

 

РЕПРОДУКТИВНАЯ ФУНКЦИЯ ЖЕРЕБЦОВ ЧИСТОКРОВНОЙ
АРАБСКОЙ ПОРОДЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭЛЕМЕНТНОГО
СТАТУСА, ОЦЕНЕННОГО ПО СОСТАВУ ВОЛОСА ИЗ ГРИВЫ

В.А. БАГИРОВ1, В.В. КАЛАШНИКОВ2, А.М. ЗАЙЦЕВ2, М.М. АТРОЩЕНКО2,
С.А. МИРОШНИКОВ3, 4, О.А. ЗАВЬЯЛОВ3, А.Н. ФРОЛОВ3

В современном животноводстве наряду с совершенствованием репродуктивных технологий все более актуальным становится восстановление естественной фертильности животных, в особенности племенных производителей. Известно, что репродуктивная функция — одна из наиболее чувствительных к воздействию условий окружающей среды. Важную группу экофизиологических факторов, определяющих морфофункциональные характеристики репродуктивной системы, составляют химические элементы. Среди элементов, влияющих на качественные характеристики спермы, можно выделить жизненно важные макроэлементы (Na, K, Ca, Mg и др.), микроэлементы (Zn, Cu, Mn, Co, Se), а также токсичные элементы (Pb, Cd, Hg и др.), содержание которых даже в небольшом количестве очень вредно и опасно. В настоящем исследовании, выполненном на жеребцах чистокровной арабской породы (n = 50), разводимых в условиях одной биогеохимической провинции (Терский племенной конный завод № 169, Ставропольский край, 2016-2017 годы), элементный статус оценивали по содержанию химических элементов в волосе из гривы. Биоматериалом также служила свежая и криоконсервированная сперма. Животные были распределены на группы в зависимости от количества отдельных элементов в волосах: до 25-го процентиля, в границах интервала 25-75-й процентиль, выше 75-го процентиля. Элементный состав волос определяли по 25 химическим элементам (Al, As, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Hg, Sr, V, Zn) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии. Эякуляты оценивали по объему, концентрации, общему числу сперматозоидов и количеству сперматозоидов с прогрессивной подвижностью, выживаемости. Достоверность различий проверяли при помощи U-критерия Манна-Уитни. Увеличение среднестатистических значений содержания в волосах стронция до 4,19±0,12, селена — до 0,559±0,015, бора — до 21,55±1,14 мкг/г оказалось сопряжено со снижением объема фильтрата, количества и активности сперматозоидов. Активность и выживаемость сперматозоидов после оттаивания находилась в обратной зависимости от размера обменного пула свинца и олова в организме жеребцов. При увеличении количества этих элементов в волосе до 0,806±0,206 и 0,051±0,008 мкг/г активность сперматозоидов после оттаивания снижалась на 3,8-7,7 %, выживаемость — на 26,4-29,5 %. Наибольшей активностью сперматозоидов характеризовались животные с низким (менее 25-го процентиля) содержанием в волосах меди, кремния и ванадия. Показатель выживаемости свежей спермы находился под влиянием количества ванадия и характеризовался наибольшей величиной в группах животных с низким содержанием этого элемента в волосе. Таким образом, элементный анализ волос из гривы жеребцов позволяет прогнозировать их воспроизводительную способность и своевременно профилактировать ее снижение.

Ключевые слова: лошадь, жеребец, арабская чистокровная порода, элементный статус, репродуктивная функция, качество спермы.

 

Полный текст

 

 

REPRODUCTIVE FUNCTION IN PUREBRED ARABIAN STALLIONS AS
RELATED TO THE LEVELS OF CHEMICAL ELEMENTS IN MANE HAIR
SAMPLES

V.A. Bagirov1, V.V. Kalaschnikov2, A.M. Zaitsev2, M.M. Atroshchenko2,
S.A. Miroshnikov3, 4, O.A. Zavialov3, A.N. Frolov3

In modern animal husbandry, along with the improvement of reproductive technologies, it is becoming increasingly important to restore the natural fertility of livestock, in particular breeding producers. Reproductive function is one of the most sensitive that reacts to changes in biogeochemical and environmental parameters. In this regard, research aimed at studying effects of the level of chemical elements in the body on reproductive function in stallions is rather important. The parameters of sperm quality depending on the level of chemical elements in hair sampled from mane were studied. In this work we used biomaterial of purebred Arabian stallions (n = 50) of the same biogeochemical province. Reproductive qualities of stallions were evaluated in relation to the pool of chemical elements rated by concentration in the mane hair. All animals were grouped according to the levels of individual elements in hair (i.e. up to percentile 25, within the interval of percentiles 25-75 and above percentile 75). Also the quality of fresh and cryopreserved semen was estimated. Hair profiles was determined for 25 elements (Al, As, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Hg, Sr, V, Zn) by inductively coupled plasma atomic emission and mass spectrometry (ICP-AES and ICP-MS). Ejaculate was assessed for volume, concentration, total spermatozoa number, number of spermatozoa with progressive motility and semen viability. The validity of the differences was verified by Mann-Whitney U test. It has been found out that the mane hair analysis can be used to detect reduced fertility in stallions. Increase in average values of Sr to 4.19±0.12, Se to 0,559±0.015, B to 21.55±1.14 µg/g in hair results in decrease in number and activity of sperm and filtrate volume. Activity and survival of stallion spermatozoa after thawing was in inverse correlation with Pb and Sn pool in the body, as determined by element level in the mane hair. With the increase in the concentration of these elements to 0,806±0206 and 0,051±0.008 mg/g, the sperm activity declines after thawing by 3.8-7.7 % and survival by 26.4-29.5 %, respectively. Animals with copper, silicon and vanadium in hair less than that of percentile 25, had the most active sperm. The survival rate of fresh sperm was associated with V concentration in hair being the highest in animals with low levels of this mineral. Thus, the assay of mane hair mineral profile can be used in monitoring for timely correction of stallions’ fertility.

Keywords: purebred horses, Arabian breed, stallion, profiles of mineral elements in the horse hair, reproductive function, sperm quality.

 

1ФГБНУ Федеральный научный центр
животноводства
ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста,
142132 Россия, Московская обл., г.о. Подольск, пос. Дубровицы, 60,
e-mail: vugarbagirov@mail.ru;
2ФГБНУ Всероссийский НИИ коневодства,
391105 Россия, Рязанская обл., Рыбновский р-н, пос. Дивово,
e-mail: atromiks-77@mail.ru, amzaitceff@mail.ru, vniik08@mail.ru;
3ФГБНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства,
460000 Россия, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29,
e-mail: vniims.or@mail.ru, Oleg-Zavyalov83@mail.ru, Forleh@mail.ru;
4ФГБОУ ВО Оренбургский государственный
университет,

460018 Россия, г. Оренбург, просп. Победы, 13

Поступила в редакцию
29 сентября 2017 года

 

назад в начало