ПроникніÑÑ‚ÑŒ плазматичних мембран Ñперматозоїдів коропа (Cyprinus carpio, L., 1758) Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ» води та кріопротекторів на різних етапах кріоконÑервуваннÑ
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo26.04.340Ключові слова:
Ñперматозоїди коропа, проникніÑÑ‚ÑŒ мембрани, ÐµÐ½ÐµÑ€Ð³Ñ–Ñ Ð°ÐºÑ‚Ð¸Ð²Ð°Ñ†Ñ–Ñ—, кріоконÑервуваннÑ, етиленгліколь, гліцерин, 1, 2-пропандіол, диметилÑульфокÑидАнотація
ПроникніÑÑ‚ÑŒ клітинних мембран Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ» води та кріопротекторів Ñ” важливим параметром Ð´Ð»Ñ Ð²Ð¸Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð½Ñ ÑˆÐ²Ð¸Ð´ÐºÐ¾Ñтей Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð¿Ñ–Ð´ Ñ‡Ð°Ñ ÐºÑ€Ñ–Ð¾ÐºÐ¾Ð½ÑÐµÑ€Ð²ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð³ÐµÐ½ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡Ð½Ð¾Ð³Ð¾ матеріалу риб. У роботі викориÑтовували Ñпектрофотометричний метод Ð´Ð»Ñ Ð´Ð¾ÑÐ»Ñ–Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÑ–Ð½ÐµÑ‚Ð¸ÐºÐ¸ клітинного об'єму, апрокÑимували екÑпериментальні залежноÑÑ‚Ñ– відноÑних об'ємів клітин від чаÑу рішеннÑми рівнÑнь теоретичної моделі та вперше визначили коефіцієнти проникноÑÑ‚Ñ– мембран Ñперматозоїдів коропа Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ» води та певних кріопротекторів. Ð’Ñтановлено, що за температури 20°С коефіцієнт проникноÑÑ‚Ñ– плазматичних мембран Ñперматозоїдів коропа Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ» води Ñкладає (3,05 ± 0,40) × 10–14 м3/Ð.Ñ, а при його зменшенні в діапазоні температур 35–15°С ÐµÐ½ÐµÑ€Ð³Ñ–Ñ Ð°ÐºÑ‚Ð¸Ð²Ð°Ñ†Ñ–Ñ— дорівнює (53,9 ± 3,8) кДж/моль. Ð—Ð½Ð¸Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð½Ð¸ÐºÐ½Ð¾ÑÑ‚Ñ– мембран Ñперматозоїдів коропа Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ» кріопротекторів диметилÑульфокÑиду, етиленгліколю та 1,2-пропандіолу у зазначеному температурному діапазоні характеризуєтьÑÑ ÐµÐ½ÐµÑ€Ð³Ñ–Ñ”ÑŽ активації 70–80 кДж/моль. Цей факт Ñвідчить про те, що молекули доÑліджених речовин проникають у Ñперматозоїд шлÑхом паÑивної дифузії через ліпідний бішар. Отримані дані можуть бути викориÑтані Ð´Ð»Ñ Ð²Ð¸Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð½Ñ Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ð³Ð¾ режиму кріоконÑÐµÑ€Ð²ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñперматозоїдів коропа.Посилання
Bobe J., Labbe C. Egg and sperm quality in fish. Gen Comp Endocrinol 2010; 165: 535–548. CrossRef PubMed
Boryshpolets S., Dzyuba B., Rodina M. et al. Freeze-thawing as the factor of spontaneous activation of spermatozoa motility in common carp (Cyprinus carpio L.). Cryobiology 2009; 59: 291–296. CrossRef PubMed
Cabrita E., Alvarez R., Anel E., Herraez M.P. The hypoosmotic swelling test performed with coulter counter: a method to assay functional integrity of sperm membrane in rainbow trout. Anim Reprod Sci 1999; 55: 279–287. CrossRef
Chernobay N.A., Kovalenko I.F., Koschiy S.V. et al. Temperature dependence of SPEV cell membranes permeability for molecules of cryoprotectants. Problems of Cryobiology 2011; 21(1): 46–51.
Fauvel C., Suquet M., Cosson J. Evaluation of fish sperm quality. Appl Ichthyol 2010; 26: 636–643. CrossRef
Gordiyenko O.I., Kovalenko S.Ye., Kovalenko I.F. Mechanisms of glycerol permeability through the membrane of human erythrocytes. Probl Cryobiol 2012; 22(4): 389–397.
Gordiyenko Ye.A., Pushkar N.S. Physics basis of low temperature preservation of cell suspensions. Kyiv: Naukova dumka; 1994.
Gordiyenko Ye.A., Tovstyak V.V. Physics of biomembranes. Kyiv: Naukova dumka; 2009.
Hagedorn M., Ricker J., McCarthy M. et al. Biophysics of zebrafish (Danio rerio) sperm. Cryobiology 2009; 58: 12–19. CrossRef PubMed
Kopeika E.F. Ecological niche as the factor determining cryoresistance in fish spermatozoa. Probl Cryobiol Cryomed 2014; 24(4): 302–311. CrossRef
Kopeika E.F. Manual on carp sperm low temperature preservation. Moscow: VNIIPRH; 1986.
Kopeika E.F., Kopeika J.E. Variability of sperm quality after cryopreservation in fish. In: Alavi S.H.M., Cosson J., Coward K., Rafiee G., editors. Fish spermatology. Oxford: Alpha Science International Ltd; 2007. p. 347–396.
Kopeika E., Kopeika J., Zhang T. Cryopreservation of fish sperm In: Day J.G. Stacey G.N., editors. Cryopreservation and freezedrying protocols. Totowa, New Jersey: Humana Press; 2007. p. 203–217.
Meryman H.T. Osmotic stress as a mechanism of freezing injury. Cryobiology 1971; 8(5): 489–500. CrossRef
Oldenhof H., Friedel K., Sieme H. et al. Membrane permeability parameters for freezing of stallion sperm as determined by Fourier transform infrared spectroscopy. Cryobiology 2010; 61: 115–122. CrossRef PubMed
Petrunkina A. M. Fundamental aspects of gamete cryobiology. J Reprod Med Endocrinol 2007; 4: 78–91.
Pinisetty D., Huang C., Dong Q. et al. Subzero water permeability parameters and optimal freezing rates for sperm cells of the southern platyfish, Xiphophorus maculates. Cryobiology 2005; 50: 250–263. CrossRef PubMed
Puhovkin A.Yu., Kononenko I.S., Cherepnin V.O. et al. Permeability of sterlet sperm membranes (Acipenser ruthenus L., 1758) for water molecules. Fisheries Science of Ukraine 2016; 35(1): 70–77.
Puhovkin A.Yu., Kopeika E.F., Gordiyenko E.A., Nardid O.A., inventors. The method for determining the permeability of membranes of common carp sperm to the water molecules. Patent of Ukraine â„– 104809 IPC G01N 33/48, G01N 15/00. 2014 March 11.
Puhovkin A.Yu., Kopeika E.F., Nardid O.A., Cherkashina Ya.O. Investigation of membrane permeability of carp spermatozoa for water molecules. Biophysics 2014; 59(3): 481–487.
Puhovkin A.Yu., Kopeika E.F. Study of water molecules transfer through pike (Esox lucius L) spermatozoa membranes. Probl Cryobiol Cryomed 2015; 25(2): 165. CrossRef
Rana K.J., Gilmour A. Cryopreservation of fish spermatozoa: effect of cooling methods on the reproducibility of cooling rates and viability. In: Refrigeration and Aquaculture Conference, Bordeaux, 20–22 March 1996.
Suquet M., Dreanno C., Fauvel C. et al. Cryopreservation for sperm in marine fish. In: Refrigeration and Aquaculture Conference, Bordeaux, 2000; 31: 231–243. CrossRef
Verma D.K., Routray P., Dash C. et al. Physical and biochemical characteristics of semen and ultrastructure of spermatozoa in six carp species. Turkish J Fish Aquat Sci 2009; 9: 67–76.
Zhang T.T. Cryopreservation of gametes and embryos of aquatic species. In: Fuller B.J., Lane N., Benson E.E., editors. Life in the Frozen State. Florida: CRC Press LLC; 2004. p. 415–436.
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
