ХРАНЕНИЕ СПЕРМЫ

При хранении неразбавленной и разбавленной спермы вне организма изменяется плазма и нарушается акросом- ный аппарат спермиев. Поэтому чем дольше удастся сохранить жизнеспособность спермиев вне организма животного, тем шире можно применять метод искусственного осеменения, так как запасы спермы позволяют без задержки осеменять маток в любое время года, а главное — дают возможность перевозить сперму на различные расстояния и осеменять маток в хозяйствах, расположенных в десятках и даже тысячах километров от станции искусственного осеменения.

Существующие способы хранения спермиев вне организма основаны на их физиологической способности переходить в состояние анабиоза, в котором они находятся, продвигаясь по каналу придатка тестикула. В естественных условиях анабиоз спермиев вызывается повышенным содержанием угольной кислоты (кислотный анабиоз). Следовательно, в соответствующих условиях можно хранить сперму вне организма при плюсовой температуре.

Исследования показали, а практика подтвердила, что температура — надежный регулятор скорости обмена веществ в сперме. Длительность хранения спермиев определяется качеством их анабиоза, который бывает неполным и полным. При неполном анабиозе, когда обмен веществ в спермиях только ослабляется в той или иной степени, возможно только краткосрочное их хранение (1 — 3 сут). При полном анабиозе обмен веществ почти прекращается, благодаря чему создается возможность длительного хранения спермиев (на протяжении нескольких лет). Полный анабиоз достигается при замораживании спермы.

Кратковременное хранение спермы при комнатной температуре (16—20 °С). Для хранения спермы хряков широко используют хелатные среды (см. табл. 8). Хелатон (трилон Б) — сокращенное название двунатриевой соли этилендиа- минтетрауксусной кислоты. Это соединение при комнатной температуре инактивирует ферменты, подавляя таким образом обмен веществ у спермиев.

Известны также среды с угольной кислотой для хранения спермы быков, баранов и хряков при комнатной температуре, но они не получили широкого распространения.

Кратковременное хранение спермы при температуре тающего льда (2—5 °С). Такая температура пригодна для хранения спермы быка, барана и жеребца. Температура, близкая к 0 °С, значительно удлиняет переживаемость спермиев и замедляет обменные процессы; дыхание и фруктолиз спермиев быка и барана тормозятся в 20—25 раз по сравнению с интенсивностью этих процессов при температуре тела животных (Н. П. Шергин).

Для охлаждения спермы используют холодильник или термосы различной конструкции, в которых температура до 2—5 °С. Применение желточных разбавителей значительно повышает устойчивость спермиев к температурному шоку, но полностью не устраняет его. Поэтому сперму необходимо охлаждать медленно и постепенно. После разбавления сперму быка выдерживают при комнатной температуре (18—20 °С) 20— 30 мин. Затем ампулы, флаконы или пробирки со спермой обертывают небольшим слоем ваты, помещают в полиэтиленовые мешочки и кладут в холодильник или термос со льдом. Мешочки со спермой укладывают так, чтобы они сверху были закрыты кусочками льда, что обеспечивает необходимую температуру (2—5 °С). При такой методике хранения сперму быка используют для осеменения коров максимум 3 сут с активностью не ниже 7 баллов, хотя ее жизнеспособность сохраняется более длительное время.

Через 24 ч хранения разбавленной спермы быка при температуре 2 °С перфораторий спермия несколько увеличивается, становится более контрастным, а через 72 ч он набухает и начинает распадаться (Г. В. Зверева и Л. А. Черномаз). Следовательно, качество спермы и ее оплодотворяющая способность с каждым днем хранения снижаются. Разбавленную сперму барана используют для осеменения овец в течение 24 ч с активностью не ниже 8 баллов.

В. К. Рабочева показали, что свежеполу- ченная сперма барана сохраняет оплодотворяющую способность в половых органах овцы в течение 27—30 ч. Этот показатель при хранении спермы при нулевой температуре в течение суток снижается на 20 %, а через 2 сут — почти на 30 %.

Сперму ж е р е б ц а используют для осеменения кобыл после хранения ее не более 2 сут с активностью не ниже 5 баллов.

При хранении спермы любым способом всегда следует учитывать неодинаковую способность спермиев реагировать на охлаждение. Такое свойство спермиев отмечается не только у разных производителей, но и у разных эякуля- тов одного и того же производителя. У некоторых быков и хряков сперма при 0

°С сохраняется плохо, а при температуре 4—5 °С получаются удовлетворительные результаты. В производственных условиях для хранения спермы при температуре 2—5 °С пользуются термосами, сконструированными специально для искусственного осеменения.

В обычном пищевом термосе вместимостью 1 л при наличии в нем не менее 200 г льда температура поддерживается в пределах 0—1 °С. При хранении на морозе ниже минус 5 “С на термос следует надеть войлочный или ватный чехол. Если температура ниже минус 20 °С, термос заполняют не льдом, а холодной водой (5—8 °С). Крышку и горловину термоса смазывают вазелином или маслом, чтобы они не смерзались. В термосах, заполненных водой, при сильных морозах сперма сможет храниться в течение 2—3 сут (до замерзания 2/3 воды).

Долговременное хранение спермы. В процессе хранения спермы при 2—5 °С в ней протекают обменные процессы, отрицательно влияющие на оплодотворяющую способность спермиев. Длительное хранение половых клеток возможно только в условиях полного анабиоза, когда все биохимические процессы сильно замедляются.

Научно обоснованную теорию анабиоза при замораживании животных сформулировал известный русский ученый П. И. Бахметьев (1902). Изучение анабиоза у животных и растительных организмов показало, что одной из причин анабиотического состояния является потеря воды цитоплазмой клеток в результате охлаждения.

В 1948 г. И. В. Смирнов впервые осуществил замораживание спермы жеребцов, кроликов, быков и баранов в пакетах из алюминиевой фольги на поверхности твердого диоксида углерода (минус 79 °С) и в парах жидкого кислорода (минус 183 °С). Однако большая часть спермиев погибала, и после оттаивания лишь 5—30 % спермиев сохраняли активное поступательное движение. Применяя многократное осеменение такой спермой на протяжении стадии возбуждения полового цикла, И. В. Смирнов в 1950—1951 гг. получил ягнят и телят.

В дальнейшем английские ученые Полдж и Раусон (1952), используя защитное действие глицерина при охлаждении спермиев, разработали пригодный для производства метод длительного хранения спермы быка в жидком азоте (минус 196 °С). В настоящее время этот метод хранения спермы быка широко применяется у нас и за рубежом.

Хранение спермы в жидком азоте позволяет значительно улучшить породные качества разводимого скота, так как в тысячи раз увеличивается количество самок, осеменяемых спермой ценных

9. Основные технические характеристики некоторых сосудов Дьюара для хранения замороженной спермы Марка сосуда Масса пустого сосуда, кг Гидравлическая вместимость сосуда, л Испаряемость азота, г/ч КВ-6202 440 585 560 ХБ-05 320 550 180 ХБ-02 130 240 120 Харьков-34А 18 34 9,8 Харьков-34Б* 18,5 35 6,5 СДС-5* 4,5 6,2 9,5 СДС-20* 10 21,5 10 СДС-30* 13 33 12 * Сосуды можно использовать для транспортировки спермы.

производителей. Осеменение коров такой спермой возможно на протяжении ряда лет. У спермы быка, хранящейся в жидком азоте, оплодотворяющая способность остается удовлетворительной на протяжении 25 лет. Метод долговременного хранения спермы значительно

Рис. 30. Устройство сосуда Дьюара для хранения замороженной спермы:

/ — внешняя и 2— внутренняя стенки сосуда Дьюара; 3 — подвешивающее устройство канистры; 4— корпус канистры; 5 — боковое отверстие в корпусе канистры; 6

— жидкий азот, находящийся в сосуде Дьюара

увеличивает возможность организации международного обмена спермой выдающихся быков. Для хранения спермы таких быков внутри страны и ее экспорта во многих странах организованы специальные банки спермы. Для хранения спермы в жидком азоте используется специальное холодильное оборудование (табл. 9).

Известно, что замороженная сперма сохраняет свои качества, когда ее хранят погруженной в жидкий азот. Поскольку азот постоянно испаряется из сосудов Дьюара, его необходимо периодически доливать. В современных сосудах Дьюара канистры (рис. 30) имеют боковое отверстие, через которое в них затекает жидкий азот при погружении и вытекает часть его при подъеме канистры к горловине сосуда. Поскольку канистры разной длины, то их боковые отверстия находятся на различных расстояниях от верхнего среза горловины сосуда. Поэтому доливать жидкий азот нужно тогда, когда его уровень опускается до бокового отверстия самой длинной канистры, а заполнять их спермой следует только наполовину (до отверстия), чтобы при подъеме канистры в горловину сосуда сперма оставалась в жидком азоте. Уровень азота в сосуде периодически контролируется линейкой.

При работе с жидким азотом необходимо соблюдать правила техники безопасности.

При замораживании спермы можно использовать несколько вариантов расфасовки, при каждом из которых применяют соответствующую среду (табл. 10).

Наиболее выраженными криозащит- ными свойствами обладают желток куриных яиц, лактоза и глицерин. Но в ра- Рецепты сред для различной фасовки спермы быка барана жеребца Компоненты среа гранулы 0,1-0,2 илн 0,5 мл облицованные гранулы 0,25-0,33 мл соломинки по 0,25 мл гранулы по 0,2 мл алюминиевые пакеты по 25 мл среда Ms 1 среда № 2 или гранулы 0,5 мл Вода дистиллированная, мл 100 — 100 100 100 100 Лактоза, г 11,5 — 6«« 8,05 8,4 11 11%-ный раствор лактозы, мл — 63* — — — Фруктоза, г — — — 1,2 — — Раффиноза пятиводная, г — — — 1,95 — Натрий лимоннокислый, г — — 1,4 — — 0,089 Натрий двууглекислый, г — — — — 0,008 Магний сернокислый, г — — — 0,01 — Хелатон-3, г — — — — 0,136 0,1 Ксилит, г — — — — 0,26 — Трис-оксиметил-аминоме- тан, г — — — 0,105 Декстрин, г — — — — 5 — Желток куриных яиц, мл 20 30 — 20 20 1,6 Глицерин, мл 5 7 5 5 6 3,5 Спермосан-3, тыс. ед. 50 50-90 50-90 50-70 25 25-30 * Можно заменить таким же количеством 11%-ного раствора сахарозы. ** Можно Заменить таким же количеством сахарозы.

створах этих веществ морфологические изменения спермиев начинаются уже при разбавлении спермы, а после эквилибрации ее патологические спермии составляют в среднем 30 %.

После разбавления сперму выдерживают при 2—5 °С в течение 2—6 ч (эквилибрация). Для замораживания спермы в открытых гранулах берут фторопластовую пластину, на которой с двух сторон имеется по 300—324 лунки для накалывания спермы, обеззараживают ее с помощью бактерицидных ламп, опускают в широкогорлый сосуд с жидким азотом и охлаждают до тех пор, пока не прекратится кипение азота. Охлажденную пластину приподнимают над поверхностью жидкого азота и при помощи шприца наносят разбавленную сперму объемом по 0,1 мл в каждую лунку. Спустя 2—3 мин после нанесения спермы в последнюю лунку пластину погружают в жидкий азот на 1—

2 мин. После этого, вынув пластину, замороженные гранулы собирают в пластмассовые коробочки с небольшими отверстиями (или в марлевые мешочки) и хранят в жидком азоте. При таком способе замораживания температура внутри гранул спермы понижается более равномерно, что обусловливает лучшее сохранение и высокую активность спермиев в оттаянной сперме. Главный недостаток замораживания спермы в гранулах — их незащищенность.

В Польше гранулы покрывают желатиновыми капсулами. Под руководством Ф. И. Осташко разработана харьковская технология замораживания спермы в облицованных (покрытых тонкой полимерной пленкой) гранулах. Во Франции предпочитают быстро замораживать сперму в «соломинках» (пайеты), которые одновременно служат инструментом для осеменения коров. Этот способ используют и в нашей стране. Хороший результат дает технология замораживания спермы в пропиленовых соломинках (байсогальская технология и по методике И. Хабибул- лина). Важный фактор — сезон года.

В жаркие летние месяцы оплодотво- ряемость коров от замороженной спермы, как правило, низкая. Наиболее благоприятное время для заготовки замороженной спермы — весна и осень. Сперма некоторых быков плохо замораживается.

Разработана методика замораживания спермы жеребцов в гранулах или алюминиевых пакетах (Е. М. Платов и др.).

ТРАНСПОРТИРОВКА СПЕРМЫ

В настоящее время осеменение спермой, доставляемой, как правило, из племпредприятий, — наиболее распространенная форма искусственного осеменения.

При транспортировке спермы необходимо соблюдать условия, которые могут сохранить ее жизнеспособность от момента получения до осеменения. Сперму обычно перевозят в термосах, в которых она хранится. При этом необходимо исключить возможность повреждений емкостей со спермой и термосов.

Сперму, помещенную для кратковременного хранения, нужно предохранять от колебаний температуры.

Замороженную сперму перевозят в сосудах Дьюара, в которых ее и хранят.

При транспортировке таких сосудов с жидким азотом наземными видами транспорта их необходимо тщательно закреплять, так как падение сосуда может сопровождаться взрывом. При перевозке сосудов Дьюара на самолете их заполняют азотом только на половину гидравлической емкости.

К каждой партии отправляемой спермы прикладывают ордер, в котором указывают дату и часы получения спермы, кличку производителя, дозу и оценку спермы.

Транспортировка спермы должна проводиться с соблюдением всех правил действующей инструкции по искусственному осеменению животных данного вида.