Rіbogospod. nauka Ukr., 2016; 2(36): 5-21
DOІ: https://doi.org/10.15407/fsu2016.02.005
УДК [639.3.034:621.59]:597.442

pdf35

КРИОКОНСЕРВИРОВАНИЕ ПОЛОВЫХ ПРОДУКТОВ — ЭФфЕКТИВНЫЙ МЕТОД СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ОСЕТРОВЫХ ВИДОВ РЫБ (ОБЗОР)

И. С. Кононенко, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев
В. В. Бех, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Институт рыбного хозяйства НААН, г. Киев

Цель. В последние годы широкое использование получило криоконсервирование половых продуктов как один из доступных и, в некоторых случаях, единственно возможных способов сохранения и поддержания численности исчезающих видов рыб, в том числе и осетровых. На данный момент метод криоконсервирования представлен разнообразными методиками и способами с использованием индивидуальных и видовых подходов. Многочисленные публикации по вопросу криоконсервирования спермы рыб преимущественно содержат нестабильные результаты и сомнительные данные. Таким образом, анализ существующей информации по общим принципам и методам криоконсервирования спермы рыб является важным вопросом. В частности, обобщение существующей информации разрешит более эффективно и рационально планировать постановку эксперимента и получать желаемые результаты с повышенной достоверностью.

Результаты. В работе рассмотрены основные принципы широко используемых методов криоконсервирования спермы рыб, анализ основных факторов влияния на результаты замораживания/размораживания, а также обзор результатов, полученных при использовании разнообразных способов и методов криоконсервирования. Кроме того, в статье освещается вопрос важности создания и полноценного функционирования криобанков спермы рыб.

Научная новизна. Даная работа является обобщением существующей информации по вопросу низкотемпературного криоконсервирования спермы рыб. Информация представлена в форме последовательного изложения результатов, полученных на каждом этапе замораживания/размораживания при использовании разных методик, а также при влиянии различных факторов. Кроме того, дается краткое описание достижений в области криоконсервирования и основных принципов создания криобанков спермы рыб.

Практическое значение. Представленный обзор классических и современных литературных данных по вопросу криоконсервирования, которые могут быть использованы при планировании, модернизации и проведении опытов по замораживанию/размораживанию спермы рыб.

Ключевые слова: криоконсервирование, замораживание/размораживание, криопротекторы, жидкий азот, низкотемпературное хранение, методы криоконсервирования, сперма рыб, криобанк спермы, коллекция образцов спермы.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Вепринцев Б. Н. Проблема сохранения генофонда / Б. Н. Вепринцев, Н. Н. Ротт. — М. : Знание, 1985. — 64 с.
  2. Вепринцев Б. Н. Сохранить генофонд рыб и водных беспозвоночных / Б. Н. Вепринцев, С. А. Пилиев // Избранные труды Всероссийского научно-исследовательского института пресноводного рыбного хозяйства. Кн. 1.,
    т. I–II. — Дмитров : Север Подмосковья, 2002. — С. 366—369.
  3. Вепринцев Б. Н. Стратегия сохранения животного и растительного мира Земли / Б. Н. Вепринцев, Н. Н. Ротт // Консервация генетических ресурсов. — Пущино, 1991. — С. 5—18.
  4. Вивчення впливу кріоконсервування сперми на розвиток молоді українських порід коропа / О. Л. Безусий, В. О. Черепнін, В. В. Бех [та ін.] // Рибогосподарська наука України. — 2010. — № 4. — С. 95—100.
  5. Виленчик М. М. Сколько лет можно хранить зародышевые клетки в криоконсервированном состоянии без существенного повреждения их генома / М. М. Виленчик // Консервация генетических ресурсов. — Пущино, 1983. — С. 1—21.
  6. Гахова Э. Н. Криоконсервация гамет и личинок водных беспозвоночных / Э. Н. Гахова, Н. Р. Чекурова // Биофизика живой клетки : сб. науч. трудов ИБК РАН. — 1994. — Т. 6. — С. 104—110.
  7. Горбунов Л. В. Кріоконсервація статевих клітин риб на основі використання широкого діапазону швидкостей теплообміну / Л. В. Горбунов, М. В. Гринжевський, А. С. Саліна // Проблемы воспроизводства аборигенных видов рыб : Междунар. науч.-практ. конф., Черкассы, 20–22 апр. 2005 г. : сборник докл. — К., 2005. — С. 65—72.
  8. Егоров М. А. О концепции деятельности Каспийского криобанка / М. А. Егоров // Эколого-биологические проблемы Каспийского моря : VІІІ Междунар. науч. конф., Астрахань, 11–12 окт. 2005 г. : матер. — Астрахань : Астраханский университет, 2005. — С. 74—75.
  9. Использование новых технологий в аквакультуре / Н. В. Войнова, А. В. Мирзоян, Г. Ю. Иванов [и др.] // Холодноводная аквакультура: старт в ХХІ век : Междунар. симпоз., Санкт-Петербург, 8–13 сент. 2003 г. : матер. — СПб. : М-во сельского хоз-ва РФ, 2003. — С. 78—80.
  10. Каранова М. В. Влияние антифризных гликопротеинов на жизнеспособность спермиев рыб в условиях длительного хранения при температуре 4°С / М. В. Каранова, Н. Д. Пронина, Л. И. Цветкова // Известия АН. — 2002. — № 1. — С. 88—92. — (Серия :Биологическая).
  11. Качество криоконсервированной спермы сазанов после 25 лет хранения / Е. Ф. Копейка, С. И. Дрокин, В. В. Черепанов [и др.] // Сучаснi проблеми теоретичноïi іхтіології : IV Мiжнар. iхтіолог. наук-практич. конф., Одеса, 7–11 вер. 2011 р. : тези. — Одесса : Феникс, 2011. — С. 136—138.
  12. Концепция сохранения и устойчивого использования биоразнообразия с применением методов криоконсервации геномов гидробионтов / В. И. Ананьев, Э. Н. Гахова, В. Я. Катасонов [и др.] // Избранные труды Всероссийского научно-исследовательского института пресноводного рыбного хозяйства. Кн. 1, т. I–II. — Дмитров : Север Подмосковья, 2002. — С. 385—399.
  13. Копейка Е. Ф. Замораживание спермы осетровых Азово-Черноморского бассейна / Е. Ф. Копейка // Криоконсервация репродуктивных клеток рыб и эмбрионов : сб. научн. тр. — Харьков : АН Украины, 1992. — С. 66—72.
  14. Копейка Е. Ф. Криоконсервирование спермы рыб / Е. Ф. Копейка, А. Н. Новиков // Криоконсервирование клеточных суспензий. — К. : Наук. думка, 1983. — С. 204—215.
  15. Копейка Е. Ф. Состояние и некоторые перспективы работ по криоконсервации половых клеток рыб / Е. Ф. Копейка, В. И. Ананьев // Рыбное хазяйство : информ. пакет ВНИЭРХ. — 1994. — Вып. 1. — С. 8—14. — (Серия Аквакультура).
  16. Криобанк геномов животных и растений в институте биофизики клетки РАН / Э. Н. Гахова, В. К. Утешев, Н. В. Шишова [и др.] // Биофизика живой клетки : сб. науч. трудов ИБК РАН. — 2006. — Т. 8. — С. 14—38.
  17. Криоконсервация половых клеток и эмбрионов животных на основе применения сверхвысоких скоростей замораживания-оттаивания / [ред. Горбунов Л. В., Гринжевский Н. В., Морозов И. А. — К. : ХБТЦ УААН, ИРХ УААН, 2002. — 40 с.
  18. Криоконсервация репродуктивного материалы рыб: разработки Южного научного центра Российской академии наук / Е. Н. Пономарева, А. М. Тихомиров, М. М. Богатырева [и др.] // Современные рыбохозяйственные и экологические проблемы Азово-Черноморского региона : VІІ Междунар. конф., Керчь, 20–23 июня 2012 г. : матер. — Керчь : ЮгНИРО, 2012. — Т. 2. — С. 55—58.
  19. Криоконсервация спермы лососевых рыб / Л. И. Цветкова, А. К. Богерук, О. Б. Докина [и др.] // Холодноводная аквакультура: старт в ХХІ век : Междунар. симпозіум : матер. Санкт-Петербург, 8–13 сент. 2003 г. : матер. — СПб., 2003. — С. 112.
  20. Криоконсервирование клеточных суспензий / [ред. А. А. Цуцаева]. — К. : Наук. думка, 1983. — 240 с.
  21. Пилиев С. А. Применение криоконсервации в рыбоводстве / С. А. Пилиев // Селекция рыб : сб. науч. трудов. — М. : Агропромиздат, 1989. — С. 100—105.
  22. Рекрут С. В. До питання про створення кріобанку гамет риб / С. В. Рекрут, В. М. Павліщенко, М. П. Журавель // Актуальні проблеми аквакультури та раціонального використання водних біоресурсів : Міжнар. наук.-практ. конф., Київ, 26–30 вер. 2005 р. : матер. — К., 2005. — С. 217.
  23. Розанов С. И. Место генетических криобанков в решении проблемы сохранения биоразнообразия / С. И. Розанов // Биофизика живой клетки. — 1994. — Т. 6. — С. 8—13.
  24. Савушкина С. И. Влияние криоконсервации на подвижность сперматозоидов русского осетра (Acipensеr gueldenstadti Br.) / С. И. Савушкина // Ресурсосберегательные технологии в аквакультуре, Адлер, 4–7 окт., 1999 г. : ІІ Междунар. симпоз.: матер. — Краснодар, 1999. — С. 90.
  25. Савушкина С. И. Выращивание рыбопосадочного материала, полученного с использованием криоконсервированной спермы / С. И. Савушкина // Холодноводная аквакультура: старт в ХХІ век, Санкт-Петербург, 8–13 сент. 2003 г. : Междунар. симпоз. : матер. — СПб., 2003. — С. 303—305.
  26. Савушкина С. И. Методические аспекты биотехнологии криоконсервации половых продуктов пресноводных рыб / С. И. Савушкина // Аквакультура и интегрированные технологии: проблемы и возможности : Междунар. науч.-практ. конф., посвят. 60-летию Московской рыбоводно-мелиоративной опытной станции и 25-летию её реорганизации в ГНУ ВНИИР, Москва, 11–13 апр. 2005 г. : матер.. — М., 2005. — Т. 2. — С. 217—227.
  27. Смирнов И. В. Сохранение семени сельскохозяйственных животных посредством глубокого охлаждения / И. В. Смирнов // Советская зоотехнія. — 1949. — № 4. — С. 93—96.
  28. Філіпов В. Ю. Відтворення райдужної форелі (Оncorhynhus mykis W.) з використанням кріоконсервованих статевих продуктів / В. Ю. Філіпов, А. І. Мрук, Л. П. Бучацький // Рибогосподарська наука України. — 2009. — № 4. — С. 82—84.
  29. Application of sperm cryopreservation to hatchery and species conservation: A case of the Adriatic grayling (Thymallus thymallus) / A. Horvath, D. Jesensek, B. Csorbai [et al.] // Aquaculture. — 2012. — Vol. 358. — P. 213—215.http://dx.doi.org/10.1016/j.aquaculture.2012.07.012
  30. Blaxter J. H. S. Sperm storage and cross-fertilization of spring and autumn spawning herring / J. H. S. Blaxter // Nature (London). — 1953. — Vol. 172. — P. 1189—1190. http://dx.doi.org/10.1038/1721189b0
  31. Chao N. H. Cryopreservation of finfish and shellfish gametes end embryos / N. H. Chao, I. C. Liao // Aquaculture. — 2001. — Vol. 197. — P. 161—189. http://dx.doi.org/10.1016/S0044-8486(01)00586-5
  32. Cryopreservation and short-term storage of sturgeon sperm, a review / R. Billard, J. Cosson, S. B. Noveiri, M. Pourkazemi // Aquaculture. — 2004. — Vol. 236 (1—4). — P. 1—9. http://dx.doi.org/10.1016/j.aquaculture.2003.10.029
  33. Cryopreservation of common carp, Cyprinus carpio L. / I. Babiak, J. Glogowski, E. Brzuska [et al.] // Aquaculture Research. — 1997. — Vol. 28. — P. 567—571. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2109.1997.tb01075.x
  34. Cryopreservation of sperm of the endangered razorback sucker / T. R. Tiersch, C. R. Figiel, W. R. Wayman [et al.] // T. A. Fish. Soc. — 1998. — Vol. 127. — P. 95—104. http://dx.doi.org/10.1577/1548-8659(1998)127<0095:cosote>2.0.CO;2
  35. Detrimental effects of cryopreservation of loach (Misgurnus fossilis) sperm on subsequent embryo development are reversed by incubating fertilised eggs in caffeine / J. Kopeika, E. Kopeika, T. Zhang [et al.] // Cryobiology. — 2003. — Vol. 46. — P. 43—52. http://dx.doi.org/10.1016/S0011-2240(02)00162-1
  36. Drokin S. I. Motility of and phospholipid content in cryoreserved spermatozoa of three sturgeon species / S. I. Drokin, E. F. Kopeika // Sturgeon Quarterly. Oct. — 1996. — Vol. 4. — P. 8—10.
  37. Evaluation of DNA damage in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and gilthead sea bream (Sparus aurata) cryopreserved sperm / E. Cabrita, V. Robles, L. Rebordinos [et al.] // Cryobiology. — 2005. — Vol. 50. — P. 144—153. http://dx.doi.org/10.1016/j.cryobiol.2004.12.003
  38. Fertilization rate of Siberian sturgeon (Acipenser baeri Brandt) milt cryopreserved with methanol / J. Glogowski, R. Kolman, M. Szczepkowski [et al.] // Aquaculture. — 2002. — Vol. 211. — P. 367—373. http://dx.doi.org/10.1016/S0044-8486(02)00003-0
  39. Labbe C. Characteristics and freesing tolerance of brown trout spermatozoa according to rearing water salinity / C. Labbe, G. Maisse // Aquaculture. — 2001. — Vol. 201. — P. 287—299. http://dx.doi.org/10.1016/S0044-8486(01)00607-X
  40. Sturgeon sperm cryopreservation methodology / O. Linhart, В. Dzyuba, S. Boryspolets [et al.] // Cryopreservation of sturgeon sperm : International Workshop, Wuhan, 28 October 2009 : proceed. — China, 2009. — P. 1—11.