Экологическая ниша как фактор, определяющий криорезистентность сперматозоидов рыб

Авторы

  • Evgeniy F. Kopeika Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo24.04.302

Ключевые слова:

экологическая ниша, температура, соленость воды, рыбы, сперматозоиды, криоповреждения, криорезистентность, гидрофильные поры

Аннотация

Ð’ работе проведено Ñравнение криорезиÑтентноÑти Ñперматозоидов рыб из разных ÑкологичеÑких ниш и объÑÑнена природа различий на оÑновании результатов ÑобÑтвенных иÑÑледований и данных других авторов. С иÑполь-зованием методов криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ визуальной  оценки подвижноÑти Ñпермы  уÑтановлены Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ñ ÐºÑ€Ð¸Ð¾Ñ€ÐµÐ·Ð¸Ñ-тентноÑти Ñперматозоидов рыб, нереÑÑ‚ÑщихÑÑ Ð² преÑной воде при температуре 0...10°С  (6 видов лоÑоÑевых рыб),  18...25°С (5 пород карпов) и морÑкой воде при 16...25°С (кефаль-Ñингиль). УÑтановлено, что количеÑтвенные и качеÑтвенные Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ñ Ð² подвижноÑти размороженной Ñпермы рыб из разных ÑкологичеÑких ниш, обуÑловлены разной прочноÑтью меж-молекулÑрных ÑвÑзей липидов мембран и Ñоотношением между компонентами, определÑющим образование гидрофильных пор при фазовых переходах липидов

Биография автора

Evgeniy F. Kopeika, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криобиологии ÑиÑтемы репродукции

Библиографические ссылки

Alexandrov V.Ya. Cells, macromolecules and temperature. Leningrad: Nauka; 1975.

Antonov B.F., Chernisch A.M., Pasetchnik V.I. et al. Biophysics: Textbook for university students. Ðœoscow: Vlados; 1999.

Belous A.M., Bondarenko V.A., Bondarenko T.P. Molecular mechanisms of cryodamages in biomembranes. In: N.S. Pushkar, editor. Biophysics. Physical and chemical mechanisms of cryodamages in biological structures. Мoscow; 1978; 9: 80–114.

Blaxter J.H.S. Sperm storage and cross-fertilization of spring and autumn spawning herring. Nature 1953; 172(4391): 1189–1190. CrossRef

Blesbois E., Grasseau I. and Seigneurin F. Membrane fluidity and the ability of domestic bird spermatozoa to survive cryopreservation. Reproduction 2005; 129(3): 371–378. CrossRef PubMed

Crockett E.L. Cholesterol Function in Plasma Membranes from Ectotherms: membrane-specific roles in adaptation to temperature. Amer Zool 1998; 38(2): 291–304. CrossRef

Drokin S.I., Kopeika E.F., Grischenko V.I. Differences in resistance to cryopreservation and specificity of lipid formulations of spermatozoa of marine and freshwater fish species. DAN USSR 1989; 304(6): 1493–1496.

Drokin S., Stein H., Bartscherer H. Effect of cryopreservation on the fine structure of spermatozoa of rainbow trout (Oncorchynchus mykiss) and brown trout (Salmo trutta F. fario). Cryobiology 1998; 37(3): 263–270. CrossRef PubMed

Drokin S.I, Stein H., Govorukha T.P. Ultrastructure of carp Cyprinus carpio spermatozoa after cooling, dilution and freeze-thawing. CryoLetters 2003; 24(1): 49–55.

Dzuba B.B., Kopeika E.F. Relationship between the changes in cellular volume of fish spermatozoa and their cryoresistance. CryoLetters 2002; 23(6): 353–360.

Giraud M.N., Motta C., Boucher D. et al. Membrane fluidity predicts the outcome of cryopreservation of human spermatozoa. Human Reproduction 2000; 15(10): 2160–2164. CrossRef PubMed

Ghetler Y., Yavin S., Shalgi R., Arav A. The effect of chilling on membrane lipid phase transition in human oocytes and zygotes. Human Reproduction 2005; 29: 1–5. CrossRef

Gordienko E.A., Puschkar N.S. Physical grounds of low temperature preservation of cell suspensions. Кiev: Naukova dumka; 1994.

Hagedorn M., Ricker J., McCarthy M. et al. Biophysics of zebrafich (Danio rerio) sperm. Cryobiology 2009; 58(1): 12–19. CrossRef PubMed

Hochachka P.W., Somero G.N. Strategies of biochemical adaptation. Philadelphia: Saunders; 1973.

Khlebovitch V.V. The critical salinity of biological processes. Leningrad: Nauka; 1974.

Kopeika E., Kopeika. J. Variability of sperm quality after cryopreservation in fish. In: Alavi S.M.H., Cosson J., Coward K., Rafiee Gh., editors: Fish Spermatology. Oxford: Alpha Science Ltd; 2007. p. 347–396.

Kopeika E.F., Novikov A.N. Cryopreservation of sperm fish. In: Tsutsayeva A.A., editor. Cryopreservation of cell suspensions. Kiev: Naukova dumka; 1983. p. 204-215.

Labbe C., Maisse G. Influence of rainbow trout thermal acclimation on sperm cryopreservation: relation to change in the lipid composition of the plasma membrane. Aquaculture 1996; 145(4): 281–294.

Labbe C., Maisse G. Characteristics and freezing tolerance of brown trout spermatozoa according to rearing water salinity. Aquaculture 2001; 201(3–4): 287-299.

Le Francois N.R., Lamarre S.G., Tveiten H. et al. Sperm cryoconservation in Anarhichas sp., endangered cold-water aquaculture species with internal fertilization. Aquacult Int 2007; 16: 273–279. CrossRef

Litman B., Mitchell D.A. A role for phospholipids polyunsaturation in modulating membrane protein function. Lipids 1996; 31(1): 193–197. CrossRef

Logue J.A., de Vries A.L., Fodor E. et al. Lipid compositional correlates of temperature-adaptive interspecific differences in membrane physical structure. J Exp Biol 2000; 203(14): 2105–2015.

Mansour N., Lahnsteiner F., McNiven M.A. et al. Relationship between fertility and fatty acid profile of sperm and eggs in Arctic char, Salvelinus alpinus. Aquaculture 2011; 318(3–4): 371–378.

McMullen T.P.W., Lewis R.N.A.H., McElhaney R.N. Differential scanning calorimetric study of the effect of cholesterol on the thermotropic phase behavior of a homologous series of linear saturated phospatidylcholines. Biochemistry 1993; 32(2): 516–522. CrossRef PubMed

Miller R.R. Jr, Sheffer C.J., Cornett C.L. et al. Sperm membrane fatty acid composition in the Eastern grey kangaroo (Macropus giganteus), koala (Phascolarctos cinereus), and common wombat (Vombatus ursinus) and its relationship to cold shock injury and cryopreservation success. Cryobiology 2004; 49(2): 137–148. CrossRef PubMed

Miller R.R. Jr., Cornett C.L., Waterhouse K.E. et al. Comparative aspects of sperm membrane fatty acid Composition in silver (Vulpes vulpes) and blue (Alopex lagopus) foxes, and their relationship to cell cryopreservation. Cryobiology 2005; 51(1): 66–75. CrossRef PubMed

Morisawa M., Suzuki K. Osmolality and potassium ion: their roles in initiation of sperm motility in teleosts. Science 1980; 210(4474): 1145–1147. CrossRef

Pinisetty D., Huang C., Dong Q. et al. Subzero water permeability parameters and optimal freezing rates for sperm cells of the southern platy fish Xiphophorus maculatus. Cryobiology 2005; 50(3): 250–263. CrossRef PubMed

Pugovkin A.Yu., Kopeika E.F., Nardid O.A., Cherkashina Ya.O. Study of membrane permeability of carp sperm for water molecules. Biophysics 2014; 59(3): 481–487.

Pustowka C., McNiven M.A., Richardson G.P. et al. Source of dietary lipid affects sperm plazma membrane integrity and fertility in rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Walbaum) after cryopreservation. Aquaculture Research 2000; 31(3): 297–305. CrossRef

Schmidt-Nielson, Knut. Animal Physiology: Adaptation and Environment, 5th ed. Cambridge: Cambridge University Press; 1997.

Sinensky M. Homeoviscous adaptation -a homeostatic process that regulates the viscosity of membrane lipids in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA 1974; 71(2): 522–525. CrossRef PubMed

Smirnov L.P., Bogdan V.V. Lipids in physiological and biochemical adaptations of ectothermic organisms to abiotic and biotic environmental factors. Ðœoscow: Nauka; 2007.

Summ B.D. Foundations of colloid chemistry. 2nd ed. Moscow: Akademia; 2007.

Swain S.E., Miller R.R. Jr. A postcryogenic comparison of membrane fatty acids of elephant spermatozoa. Zoo Biology 2000; 19(5): 461–473. CrossRef

Tsvetkovа L.I., Titareva L.N., Kochetov A.A. et al. About certain factors affecting Ñrуoresistance of Cyprinus carpio carp sperm. Journal of Ichthyology 1995; 35(6): 804–810.

Waterhouse K.E., Hofmo P.O., Tverdal A. et al. Within and between breed differences in freezing tolerance and plasma membrane fatty acid composition of boar sperm. Reproduction 2006; 131(5): 887–894. CrossRef PubMed

Загрузки

Опубликован

2014-12-20

Как цитировать

Kopeika, E. F. (2014). Экологическая ниша как фактор, определяющий криорезистентность сперматозоидов рыб. Проблемы криобиологии и криомедицины, 24(4), 302–311. https://doi.org/10.15407/cryo24.04.302

Выпуск

Том 24 № 4 (2014): Проблемы криобиологии и криомедицины

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология

Лицензия

Copyright (c) 2020 Evgeniy F. Kopeika

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:

  • Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).