Научно теоретические основы сохранения спермы сельскохозяйственных животных включают в себя дальнейшую его заморозку и продолжительное хранение. Например, подготавливая сперму сельскохозяйственных животных к заморозке, необходимо предварительно знать как долго сперматозоиды могут жить и при каких условиях они погибают. Для этого были проведены исследования и разработаны различные среды поддерживающие наличие сперматозоидов и их жизнедеятельность продолжительное время.
Оглавление:
Хранение спермы
Наличие сперматозоидов при хранении спермы имеет значение какую температуру они выдерживают. В результате, на полученном от производителей эякуляте были проведены исследования на продолжительность жизни при различной температуре. Оказалось, на основе проведенного анализа, семя живет относительно не долго. Подвижность сперматозоидов сохранялась:
- 12 часов при температуре 37 градусов
- 6 часов при температуре 40 градусов
Исследование производилось и на прекращение подвижности половых клеток. Быстрой гибели семени способствовало:
- Перепад температур, температурный шок.
- Быстрый расход энергетических веществ.
- Отравление семени продуктами обмена (метаболитами).
В результате исследования половые клетки выдерживали и кратковременное хранение:
- при комнатной температуре +180 +250С
- +10 +14 градусов
- +5 градусов
- 0 +4 градусов — 3 — 7 суток
Анализ долговременного хранения спермы дал результаты при температуре:
- — 210С (лед + соль)
- — 790С (сухой лед)
- — 1830С (жидкий кислород)
- — 1960С (жидкий азот — хранение десятилетиями)
Чтобы погрузить семя в состояние анабиоза нужен определенный состав разбавителей и минусовые температуры.
Анабиоз бывает слабый при температуре 00 — 40С и глубокий при температуре — 1960С.
При быстром расходе энергетических веществ сперматозоиды могут погибнуть и эта потеря энергетического резерва вполне восполняется синтетическими средами.
Степень разбавления и состав разбавителей
При получении от производителей эякулята, в зависимости от его концентрации, сперму разбавляют.
В России принято чаще всего разбавление спермы быков 20 — 30 раз. В США семя разбавляют 100 раз.
Табл. Количество сперматозоидов в одной дозе по разным видам сельскохозяйственных животных
| Количество сперматозоидов в одной дозе | Объем дозы | |
| Быки | 10 — 25 млн. | 5 -6 мл |
| Хряки | 2 — 3 — 5 — 10 млрд. | 80 — 150 мл |
| Овцы | 75 — 100 млн. | 0,1 — 2 мл |
| Жеребцы | 1 — 2 млрд. | 20 — 40 мл |
Наличие сперматозоидов в разбавленной сперме
Для увеличения продолжительности жизни сперматозоидов, были разработаны научно теоретические основы разбавителей семени.
Разбавители для семени бывают разной степени сложности: простые, средние и сложные. Простые разбавители называются экстендоры, средние — протекторы и сложные — имплементоры.
Экстендоры
Простые разбавители содержат минимальное количество компонентов. Состав разбавителей: соли — цитрат натрия, фосфаты и сахара: глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза и другие.
Соли в чистом виде не используются, так как они электролиты и могут снимать заряд клеток и ускоряют активность.
Растворы сахаров тоже не используют в чистом виде.
Двухкомпонентные среды чаще всего применяются с целью увеличения объема (при фракционном осеменении свиней).
Протекторы
Протекторы — это среды защищающие семя от холодового удара, замерзания протоплазмы, её кристаллизации и препятствующие агглютинации (склеиванию) семени.
Состав разбавителей протектора: сахара и соли, яркий желток куриного яйца (лецитин), глицерин, антибиотики, хелатон.
Лецитин проникает внутрь клеток и обволакивает их, в сочетании с цитратом натрия обеспечивает определенное Ph.
Регулировка Ph достигается соотношением компонентов разбавителя.
Табл. Оптимальная степень разбавления желтка для семени
| Оптимальное содержание желтка в % | |
| Бараны | 10 — 20 % |
| Быки | 10 — 20 % |
| Хряки | 3 — 5 % |
| Жеребцы | 1 % и менее |
Глицерин подготавливает клетку к переохлаждению, желток предохраняет от холода. Без кристаллическое замерзание протоплазмы, витрификацию, определяет глицерин. Он также подавляет рост микробов. Оптимальная степень разбавления 3 — 7 %. Содержание глицерина свыше 7 % становится токсичным. Глицерин благоприятно влияет при температуре + 40С, особенно активно он проникает во внутрь. Берет от клетки на себя часть свободной воды, обезвоживая клетку. При таком составе сперматозоид легче переносит переохлаждение.
Антибиотики добавляются по 75 — 100 тыс. ед. на 100 мл среды пенициллина или стрептоцида.
Хелатон добавляется для поддержания АТФ, его концентрация составляет 0,005 моля.
Имплементоры
Имплементоры — это среда наибольшей сложности, состав разбавителей оснащен физиологически активными веществами: ферментами, гормонами, нейротропными препаратами, витаминами в дополнение к составу протекторов.
Фермент муциназа (из секрета простаты кроликов) добавляется в виде порошка, 0,2 — 1 мг на 1 мл степень разбавления семени, с целью разжижения слизей (муцинов) в половом тракте самок.
Гормон окситоцин (из задней доли гипофиза) вводится для сокращения гладкой мускулатуры, 5 ед. на 100 мл разбавителя.
Нейротропные: карбохолин, прозерин — относятся к группе ядов. В минимальных концентрациях 0,1 % — карбохолин, 0,3 % прозерин, 1 мл на 100 мл степень разбавления семени. Они действуют возбуждающе на половой тракт.
Из группы витаминов применяют В1 и В12.
Разбавитель должен быть сделан строго по дозе на дистиллированной воде, определенного стандарта и соотношений компонентов. Частые разбавители: глюкозо-цитратно-желточные, гликакол (амино-уксусная кислота заменяет сахар)-цитратно-желточные, лактозо-цитратно-желточные, лактозо-глицерин-желточные, молочные разбавители с добавлением желтка и антибиотиков (для кратковременного хранения) — наиболее доступный и простой.
Молоко близко к биологическим жидкостям организма по Ph, по компонентам молока. Молоко кипятится и охлаждается до температуры тела животного + определенное количество желтка и определенное количество антибиотиков.
Если разбавитель приготовлен не правильно, то это выражается в агглютинации семени (склеивание головками).
Табл. При разном значении Ph наличие сперматозоидов со склеенными головками.
| Ph | агглютинация |
| 3 | массовая |
| 5 | звёзчатая |
| 6,8 — 7 | норма |
Соли в разбавителе создают определенную буферность. У быков и баранов буферными системами являются цитраты или фосфаты. У хряков — бикарбонатная, используется глюкозо-хелатон-цитратно-сульфатная среда.
