Результаты биохимии семени сельскохозяйственных животных

Для получения качественного семени от сельскохозяйственных животных необходимо знать их биофизические и биохимические свойства, чтобы в дальнейшем сохранить его и подготовить к заморозке. Свойства семени животных сходны по составу с кровью и молоком.

Семя делится на фракции:

• Жидкая
• Масса клеток

Биофизические свойства семени

К биофизическим свойствам семени относятся следующие показатели:

1. Удельный вес семени, он такой же как и у молока.

Семя у животных бывает густое, среднее по густоте и редкое. У баранов и быков семя густое. Редкое семя у хряков и жеребцов.

Основу сухого вещества семени составляет белок, жиров в нем в 7 — 8 раз меньше.

Ниже в таблице даны показатели в процентах жидкой фракции и массы клеток по видам животных.

Вид животных	Масса клеток в %	Плазма в %
Баран	30	70
Бык	14	86
Хряк	7	93
Жеребец	2	98

2. Второе свойство — это осмотическое давление. Нормальное, изотоническое давление составляет 7 — 8 атмосфер.

Семя замерзает раньше, чем вода при — 0,64 градусов, вода при — минус 1 градусе.

3. Следующим биофизическим свойством семени является Ph — концентрация водородных ионов, нормальное Ph = 7 — нейтральное. У производителей имеются буферные системы препятствующие сдвигу Ph. Буферные системы: соли слабых кислот — лимонная, угольная, фосфорная.

4. Электропроводность

Наиболее высокая электропроводность у редкого семени. Она зависит от концентрации клеток и солей.

Плазма семени

Плазма семени — это смесь секретов нескольких желёз (придатка, добавочных желёз, самих семенников).

Она обеспечивает семя энергетическим материалом (сахара: фруктоза, глюкоза, спирты: 6 -ти атомный сорбит, липиды, свободные аминокислоты, соли). Избыток хлора в плазме приводит к разрыхлению оболочек клеток.

Плазма каждого вида самцов имеет преобладание секрета одной железы:

• У барана — придатка
• быка — пузырьковидной железы
• хряка — предстательной железы
• жеребцов — одинаково все

Биохимия семенной плазмы

Придаток

Придаток вырабатывает сложный липид — глицерил фосфорил холин. При попадании в семя он распадается на части, глицерин идет как энергетический материал, фосфорные соединения — на АТФ, холин — на гладкую мускулатуру.

Пузырьковидные железы

Секрет пузырьковидных желёз богат энергетическими веществами: сахарами, 6 — ти атомным спиртом, органическими кислотами, ГФХ — липидами.

У хряков в этом секрете есть инозид — для поддержания осмотического давления, эрготионин — предохраняет от окисления SH группы семени (эти группы в центре ферментов) и фосфотаза.

Простата

Простата вносит биологически активные вещества типа гормонов: простатагландины действующие на гладкую мускулатуру, вазогландины — на гладкую мускулатуру сосудов, антиаглютинины — препятствуют склеиванию при прохождению тракта.

Куперовые железы

Секреты куперовых желёз и уретрального канала промывают канал. При смешивании куперовых желёз с другими образуются саговые зерна — после осеменения вроде пробки.

Белки плазмы по составу близки к крови.

Основы биохимии семенных клеток

Сам сперматозоид состоит из его головки, средней части — тела и хвоста.

Головка сперматозоида

Головка сперматозоида состоит из акросомы и ядра. Акросома сперматозоида расположена в передней части ядра и несет ферменты, которые нужны для растворения оболочки яйцеклетки. Акросома сперматозоида сливается с наружной мембраной яйцеклетки и ферменты акросомы растворяют её оболочку.

Средняя часть головки — ядро — основа ДНК. После растворения оболочки яйцеклетки, содержимое ядра попадает в женскую половую клетку.

ДНК + гистон = нуклеопротеин (80 % состава ядра)

Остальные 20 % ядра — это простые белки, липиды, соли.

Тело сперматозоида

Тело сперматозоида состоит из шейки и переходного отдела, оно представлено спиралью. В шейке находятся центриоли, а переходный отдел состоит из 90 митохондрий. Митохондрия состоит на 70 % из белков, в ней расположены основные ферментные системы.

Хвост

Хвостовая нить состоит из белка спермозина, способная сокращаться.

Он имеет ферментную активность — атефаза (белок спермозин действует на АТФ). Хвостовая нить имеется две центральных фибриллы окруженные девятью парами наружных фибрилл, и каждая из них состоит из 10 протофибрилл.

Размеры сперматозоида — 70 микрон длина, головка — 8 микрон, ширина — 4 микрона, шейка — 1,5 микрона, тело — 10 — 13 микрон, хвост — 40 — 50 микрон.

Процессы энергетического обмена в клетке семени

Для подвижности сперматозоиды должны получать 3 * 10⁸ эргосек. энергии. В клетке потенциальная энергия превращается в кинетическую. Существует два пути получения энергии — это дыхание и гликолиз (без кислородное расщепление). В семени в основном происходит гликолиз, так как семя мало соприкасается с кислородом.

C₆ H₁₂O₆ — фруктоза >>> (под воздействием кислорода превращается) >>>>>>> 6 СO₂ + 6 H₂O + E (энергия 670 ккал)

C₆ H₁₂O₆ >>> гликолиз <<< 2 C₃H₆O₃ (молочная кислота) + E (28 — 50 ккал)

Выделяемая энергия должна быть подхвачена АТФ и идти на макро-эргическую связь. Образование и распад АТФ определяет подвижность семени. В митохондриях происходит образование АТФ. Митохондрия состоит из наружной и внутренней мембраны, где расположены ферменты. Субстратом для ферментов является фруктоза.

Различие между дыханием и гликолизом наступает на стадии пировиноградной кислоты. При сгорании одной молекулы сахара получается 38 молекул АТФ.

В семени быков и баранов преобладает гликолиз над дыханием, у хряка и жеребца — в основном дыхание.

Два пути дыхания

Существуют два пути дыхания сперматозоидов:

• Свободное окисление, идущее под контролем ферментов на наружных мембранах митохондрий. Идет без образования АТФ.
• Окислительное фосфорилирование, идущее под контролем ферментов на внутренних мембранах митохондрий с образованием АТФ.

В свежем семени оба процесса первый и второй идут равномерно. Процессы в старом семени разобщаются и преобладает свободное окисление. В старом оттаянном семени в 6 раз меньше образуется АТФ, чем в свежем.

Из митохондрий АТФ «нагруженная» энергией идет на осевую нить хвоста, там спермозин фибрилл начинает действовать как фермент (АТФ-аза) и АТФ превращается в АДФ + Е идет на сокращение спермозина. АДФ всасывается в митохондрии. Для оптимальной подвижности необходим в митохондриях ресинтез АТФ и распад АТФ на фибриллах.

Энергетика семени зависит от концентрации сахара в крови, так как сахар семени образуется из сахара крови. А сахар крови зависит от гормона инсулина.

Чем выше содержание тестостерона в крови, тем выше содержание сахара в семени.

Энергетический резерв семени

	быки	бараны	хряки	жеребцы
фруктоза+глюкоза мг	600-1500	500-600	50-100	30-40
липиды мг	150-400	400-1200	30-90	30-90
белки плазмы семени мг	8	8	8	8

Из таблицы видно, что повышенную живучесть имеют семя быка и барана, и это при условии если не вносятся разбавители. Качество семени зависит от энергетического резерва и от интенсивности его использования.

Семя у животных бывает с:

• С высоким содержанием энергетических веществ, со средним уровнем фроктолизы — самое лучшее семя (быков), 60 — 65 % оплодотворяемости в первое осеменение.
• Низкий уровень фруктозы с экономичным фруктолизом — среднее качество семени, 50 — 60 % оплодотворяемости в первое осеменение.
• С низким содержанием фруктозы и интенсивный фруктолиз — плохое семя, оплодотворяемость 45 — 50 %.

Делается прогноз оплодотворяющей способности животных на основе количества сперматозоидов и их подвижности.

Подписывайтесь на наши социальные сети: