Научные сотрудники подведомственного Россельхознадзору ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ») установили негативное влияние лазерного облучения и флуоресцентного красителя на качество спермы быков-производителей. Результаты данного научного исследования дают возможность прогнозировать побочные эффекты разделения спермы быков по полу, широко применяемого в животноводстве сегодня.
Исследование проведено в отделе ФГБУ «ВГНКИ» по контролю качества и стандартизации генетического материала и препаратов, применяемых при воспроизводстве животных. Результаты исследования были представлены на 22-й Ежегодной конференции Европейского общества репродукции домашних животных ESDAR-2018 в конце сентября и недавно опубликованы в научном журнале Reproduction in Domestic Animals, включенном в международную базу Web of Science.
Разделение спермы быков по полу, или сексирование семени, –биотехнология, которая с начала XXI века используется в животноводстве для получения потомства желаемого пола. Пол будущего теленка зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку коровы. Сперматозоиды могут быть носителями X- или Y-хромосомы. При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом – носителем X-хромосомы рождается телочка, носителем Y-хромосомы – бычок.
При сортировке спермы по полу эякулят разделяют на сперматозоиды с X- и Y-хромосомами в специальных установках – цитосортерах. При этом сперматозоиды подвергаются окрашиванию, действию лазерного излучения и давления, электромагнитному влиянию и центрифугированию. Негативные эффекты всех этих процессов на качество сперматозоидов пока недостаточно изучены, поэтому исследования в данной области необходимы, чтобы совершенствовать технологию разделения, делать ее более безопасной и эффективной.
Научные сотрудники Испытательного центра ФГБУ «ВГНКИ» провели эксперимент, в ходе которого изучили влияние рассеянного и фокусированного лазерного излучения, а также флуоресцентного красителя Hoechst33342/PI на образцы спермы крупного рогатого скота. Для эксперимента была сконструирована лазерная установка с параметрами излучения, идентичными тем, которые применяются при сортировке семени по полу на производстве. Качество спермы было исследовано с помощью программы Computer assisted semen analysis (CASA).
В результате удалось установить, что использование лазерного облучения и окрашивания флуорохромом (Hoechst33342/PI) негативно действует на сперматозоиды. Страдают прежде всего такие важные показатели, как прямолинейно-поступательная подвижность и количество быстрых клеток. Например, при кратковременном лазерном облучении спермы (от 0,02 до 0,07 секунды) общая скорость сперматозоидов снижается в 7 раз по сравнению с контрольными образцами.
По мнению специалистов ФГБУ «ВГНКИ», проведенное исследование объясняет, почему в некоторых случаях поступающие в Центр образцы спермопродукции не соответствуют ГОСТу.