pdf35

Ribogospod. nauka Ukr., 2025; 3(73): 236-256
DOI: https://doi.org/10.61976/fsu2025.03.236
UDC 619:611.37:611-073.7:636.7

Порушення сперматогенезу у стерляді (Acipenser ruthenus Linnaeus, 1758) із акваторії Каховського водосховища

М. С. Козій, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , ORCID ID 0000-0001-8131-8528, Чорноморський національний університет ім. Петра Могили, м. Миколаїв

Мета. Провести гістологічні дослідження процесу сперматогенезу у стерляді з ділянок із техногенними умовами існування. Встановити рівень порушень репродуктивної системи, виявити можливі причини виникнення аномалій. Визначити перспективи використання даних гістологічного моніторингу в морфофізіологічних дослідженнях та іхтіологічній практиці.

Методика. Первинні матеріали одержано в умовах ТОВ «Оазіс Бісан» (м. Миколаїв) та акваторії гирла р. Дніпро. Камеральна обробка гістологічних зразків виконана відповідно до загальновизнаних методик та посібників. Гістологічні дослідження здійснені з використанням оригінальних обладнання та методик, що спеціально адаптовані для тканин риб. Отримані результати оброблено методами варіаційної статистики.

Результати. Встановлено, що в умовах тривалого техногенного навантаження на акваторії в статевих залозах риб, які можна вважати біоіндикаційними зонами, виникають зміни. Реакція цист гонад на дію токсикантів виявляється у відокремленні епітелію від базальної мембрани. Кількість сперматогоній у базальному клітинному шарі значно менша за норму. Асинхронна та хвилеподібна зміна початкових стадій сперматогенезу свідчить про зміщення часу клітинного циклу, що провокує збій морфогенетичних процесів. При атрофії сім’яника спостерігаються достовірні зменшення лінійних параметрів інтерстиціальних клітин — на 6,58; 3,05 та 3,53 мкм (S клітини, ядра та цитоплазми) та зменшення значення ядерно-цитоплазматичного відношення на 0,6 одиниць відповідно, що свідчить про зниження їх функціонального потенціалу. В окремих цистах сім’яників вперше виявлено глобулярні скупчення клітин, що були ідентифіковані як сперматоцити 1 та 2 порядків. Подальша диференціація сперматоцитів у межах утворень фактично є виключеною, що є основною причиною стерильності гонад.

Наукова новизна. Охарактеризовано раніше невідомі аспекти дозрівання статевих клітин стерляді. Детальний розгляд етапів аномального сперматогенезу надає можливість оцінки репродуктивного потенціалу риб.

Практична значимість. Отримана інформація становить цінність у морфофізіологічних дослідженнях та іхтіологічній практиці у зв’язку із наявною проблемою зниження репродуктивного потенціалу риб в умовах техногенного стресу. Використання отриманих даних дозволяє обґрунтувати доцільність екологічних заходів, що дозволить оцінити стан іхтіофауни та знизити невиправдано високий тиск на плідників у період нерестової міграції.

Ключові слова: стерлядь, гонади, сперматогенез, цисти, сперматогонії, сперматоцити, інтерстиціальні клітини, клітини Сертолі, стерильність.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Gorbatiuk L. O., Pasichna O. O. Toxic Impact of Oil Pollution on Fish Organism in Freshwater and Marine Ecosystems (a Review) // Hydrobiological Journal. 2020. Vol. 56(6). Р. 83—93. https://doi.org/10.1615/Hydrob.J.v56.i6.70.
  2. Haematological and histopathological examinations of African mud catfish (Clarias gariepinus) exposed to petroleum wastewater / Oladunjoye R. Y. et al. // Scientia Africana. 2021. Vol. 20(2). P. 127—144. https://dx.doi.org/10.4314/sa.v20i2.12.
  3. Тhe Use of Hematological and Histopathological Biomarkers to Assess the Health of Aquatic Ecosystems in Koh Sichang, Thailand / Sopon А. et al. // Chiang Mai University Journal of Natural Sciences. 2021. Vol. 20(4). Р. 1085—1202. https://doi.org/10.12982/CMUJNS.2021.085.
  4. Histopathology reveals environmental stress in dusky founder Syacium papillosum of the Yucatan Peninsula continental shelf / Couoh-Puga Е. et al. // Environmental Monitoring and Assessment. 2024. Vol. 196. 903. https://doi.org/10.1007/s10661-024-12996-2.
  5. Detecting Aquatic Pollution Using Histological Investigations of the Gills, Liver, Kidney, and Muscles of Oreochromis niloticus / Shahid S. et al. // Brazilian Journal of Biology Тoxics. 2022. Vol. 10(10). 564. https://doi.org/10.3390/toxics10100564.
  6. Histopathology in fish: Proposal for a protocol to assess aquatic pollution / Bernet D. et al. // Journal of Fish Diseases.1999. Vol. 22. P. 25—34. https://doi.org/10.1046/j.1365-2761.1999.00134.x.
  7. Biomarkers / Schlenk D. et al. // The Toxicology of Fishes. 2008. P. 683—732. https://doi.org/10.1201/9780203647295.ch16 
  8. Dadras H. Effect of water temperature on the physiology of fish spermatozoon function: a brief review // Aquaculture Research. 2017. Vol. 48(3). P. 729—740. https://doi.org/10.1111/are.13049.
  9. Козій М. С. Мікроанатомічна організація органів і тканин риб в природних і змінних умовах існування. : автореф. дис. на здобуття ступеня докт. біол. наук: спец. 03.00.08 «Зоологія». Київ. 2014. 40 с.
  10. Schreck C. B. Stress and fish reproduction // General and Comparative Endocrinology. 2010. Vol. 165(3). P. 549—556. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2009.07.004.
  11. Kime D. Computer-assisted sperm analysis (CASA) as a tool for monitoring sperm quality in fish // Comparative Biochemistry and Physiology. Toxicology & Pharmacology. 2001. Vol. 130(4) P. 425—433. https://doi.org/10.1016/s1532-0456(01)00270-8.
  12. Au D. W. T. The application of histocytopathological biomarkers in marine pollution monitoring: A review // Marine Pollution Bulletin. 2004. Vol. 48. P. 817—834. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2004.02.032.
  13. Fish Pathology Research and Diagnosis: a Proteomics Perspective / Moreira M. et al. // Animals. 2021. Vol. 11(1). 125 р. https://doi.org/10.3390/ani11010125.
  14. Тoxicology / Нinton D. et al. // The Toxicology of Fishes. 2008. P. 327—400. https://doi.org/10.1201/9780203647295.ch7 
  15. Козій М. С. Гістоморфологічні особливості іхтіофауни Півдня України. Херсон : Олді плюс, 2011. 180 с.
  16. Kowalski R. K. Sperm quality in fish: Determinants and affecting factors // Theriogenology. 2019. Vol. 135. P. 94—108. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2019.06.009.
  17. A deep insight of spermatogenesis and hormone levels of aquacultured turbot (Scophthalmus maximus) / Liu Y. // Frontiers in Marine Science. 2021. Vol. 7. 592880. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.592880.
  18. Козій М. С. Оцінка сучасного стану гістологічної техніки та шляхи удосконалення вивчення іхтіофауни. Херсон : Олді плюс, 2009. 310 с.
  19. Billard R. Spermatogenesis and spermatology of some teleost fish species // Reproduction Nutrition Development. 1986. Vol. 26(4). P. 877—920. https://doi.org/10.1051/rnd:19860601.
  20. Cosson J. Fish sperm physiology: structure, factors regulating motility, and motility evaluation // Biological Research in Aquatic Science. 2019. P. 1—26. https://doi.org/10.5772/intechopen.85139.
  21. Spermatogenesis and changes in testicular structure during the reproductive cycle in Cichlasoma dimerus Teleostei, Perciformes) / Rey-Vázquez G. et al. // Acta Zoologica.2012. Vol. 93. Р. 338—350. https://doi.org/10.1111/j.1463-6395.2011.00508.x 
  22. Morphological evaluation of spermatogenesis in Lake Magadi tilapia (Alcolapia grahami): a fish living on the edge / Papah M. B. et al. // Tissue and Cell. 2013. Vol. 45(6). Р. 371—382. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.tice.2013.06.004.
  23. Castro J. S. High Temperature, pH, and Hypoxia Cause Oxidative Stress and Impair the Spermatic Performance of the Amazon Fish // Frontiers in Physiology. 2020. Vol. 11. 772. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00772.
  24. Козій О. М. Формування маточного стада стерляді з метою отримання харчової ікри : дис. … доктора філософії з галузі знань 20 — Аграрні науки та продовольство за спеціальністю 207 — Водні біоресурси та аквакультура. Херсон, 2023. 170 с.
  25. Антомонов М. Ю. Математична обробката аналіз медико-біологічних даних. Київ : VMD, 2006. С. 358—360.
  26. Schulz R. W., Miura T.Spermatogenesis and its endocrine regulation // Fish Physiology and Biochemistry. 2002. Vol. 26. Р. 43—56. http://dx.doi.org/ 10.1023/A:1023303427191.
  27. Progestin is an essential factor for the initiation of the meiosis in spermatogenetic cells of the eel / Miura T. et al. // Proceedings of the national Academy of Sciences.Developmental Biology. 2006. Vol. 103(19). Р.7333—7338. https://doi.org/10.1073/pnas.0508419103.
  28. Knapp R. Testicular function and hormonal regulation in fishes // Fishes, Hormones and Reproduction in Vertebrates. 2011. Vol. 1. P. 43—63. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374932-1.00003-2 
  29. Pig SOX9: Expression profiles of Sertoli cell (SCs) and a functional 18 bpindel affecting testis weight / Chen M. et al. // Theriogenology. 2019. Vol. 138(15). Р. 94—101. http://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2019.07.008.
Головна2025№ 3/2025 (73)2025_03-236_256-Koziy