Повышение жизнеспособности спермы осетровых рыб с использованием новых биологически активных соединений – аналогов витамина E тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Колумбет Анастасия Дмитриевна
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 134
Оглавление диссертации кандидат наук Колумбет Анастасия Дмитриевна
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО РЕЗИСТЕНТНОСТИ СПЕРМЫ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ПРИ КРАТКОСРОЧНОМ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ХРАНЕНИИ
1.1 Криоконсервация спермы рыб как современный метод сохранения биоразнообразия
1.2 Роль окислительного стресса (ОС) в процессе гипотермического и низкотемпературного сохранения спермы рыб
1.3 Применение протекторов и антиоксидантов в процессе сохранения спермы рыб
Глава 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Сбор спермы
2.2 Оценка жизнеспособности сперматозоидов рыб
2.3 Общая процедура замораживания и дефростации спермы
2.4 Оплодотворение ооцитов рыб
2.5 Оценка антирадикальной активности соединений
2.6 Оценка активности фермента каталазы
2.7 Статистический анализ
Глава 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДА (ДМСО) В КРИОСРЕДЕ
Глава 4 ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК НОВЫХ АНАЛОГОВ ВИТАМИНА Е НА ПОКАЗАТЕЛИ АКТИВНОСТИ СПЕРМЫ ОСЕТРОВЫХ РЫБ
4.1 Оценка антиоксидантной активности новых аналогов витамина Е
4.2 Показатели активности спермы осетровых рыб в присутствии новых аналогов витамина Е
4.3 Определение оптимальной добавки производного L-пролина 11 в сперму на антиоксидантный статус и качество репродуктивных клеток рыб
4.4 Оценка фертильности нативной спермы осетровых видов рыб в присутствии потенциальных протекторов
4.5 Оценка уровня пероксидации липидов нативной, дефростированной спермы осетровых рыб с добавками потенциальных протекторов
4.6 Оценка влияния новых биологически активных соединений на активность антиоксидантных ферментов
Глава 5 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПРОТЕКТОРОВ АНТИОКСИДАНТНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ГИПОТЕРМИЧЕСКОГО И
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ХРАНЕНИЯ СПЕРМЫ ОСЕТРОВЫХ РЫБ
Глава 6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЯ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Научно-теоретические основы методов глубокого замораживания репродуктивных клеток ценных видов рыб для восстановления численности популяций2023 год, кандидат наук Фирсова Ангелина Валерьевна
Оптимизация методов криоконсервации спермы для сохранения генофонда осетровых рыб2010 год, кандидат биологических наук Богатырева, Мария Михайловна
Совершенствование процесса криоконсервации репродуктивных клеток самцов рыб2015 год, кандидат наук Красильникова Александра Андриановна
Гипотермическая консервация биологических объектов в газовых смесях кислорода и закиси азота2026 год, кандидат наук Гагаринский Евгений Леонидович
Исследование процесса замораживания спермы рыб осетровых пород и его техническое обеспечение2002 год, кандидат технических наук Семенова, Лариса Эдуардовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение жизнеспособности спермы осетровых рыб с использованием новых биологически активных соединений – аналогов витамина E»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Одним из приоритетных направлений Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации является «Переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания», что определяет актуальность и значимость исследований по разработке методов сохранения и преумножения редких исчезающих и хозяйственно-ценных видов рыб в области индустриальной аквакультуры. Особое внимание уделяется сохранению осетровых рыб, многие из которых признаны уникальными реликтовыми представителями водной биоты. Ценность осетровых заключается также в том, что они выполняют ведущую роль в сохранении биоразнообразия и экологической стабильности водных экосистем. В настоящее время искусственное воспроизводство — это единственный способ сохранения ценных осетровых видов рыб от полного вымирания и восстановления их популяции в природе, который относится к высокопродуктивному и экологически чистому аквахозяйству. При этом надо отметить, что сам процесс является довольно сложным и трудоемким, требующим не только высококвалифицированных сотрудников и современного оборудования, но и новых технологий, способствующих повышению эффективности работы предприятий индустриальной аквакультуры. В последнее время репродуктивная функция осетровых рыб в условиях индустриального разведения ослабевает, поэтому необходимо совершенствование технологий искусственного воспроизводства. Успех оплодотворения икры определяется множеством факторов, но во многом зависит от жизнеспособности спермиев, а именно от их подвижности, эндогенного антиоксидантного статуса, включающего активность ферментов,
уровень пероксидации липидов спермы и других показателей (Bobe, 2010; Contreras, 2017; Xin, 2020).
Повышения жизнеспособности репродуктивных клеток осетровых рыб можно достичь применением биологически активных соединений с антиоксидантными свойствами (Li, 2018). На сегодняшний момент интенсивно ведутся работы по разработке антиоксидантов нового поколения, являющихся аналогами так называемого витамина размножения — витамина Е (Балакина, 2023), которые должны обладать множественным механизмом ингибирующего действия (хелатирование металлов, антирадикальные и противопероксидные свойства), способствующим повышению эффективности их действия и снижению возможности проявления нежелательных эффектов. В связи с этим, работы по поиску эффективных антиоксидантов-протекторов, применяемых для сохранения и повышения качества репродуктивных клеток хозяйственно-ценных видов рыб, в частности осетровых, в условиях гипотермического и низкотемпературного хранения обладают высокой актуальностью и перспективностью в области практической аквакультуры.
Степень разработанности темы. В литературе приводится множество данных о применении антиоксидантов природного и/или синтетического происхождения для сохранения репродуктивных клеток (Cabrita, 2010; Osipova, 2014; De Almeida-Monteiro, 2017; Li, 2018; Figueroa, 2018; Da Costa, 2019; Beirâo, 2019; Contreras, 2019; Merino, 2020; Kolyada, 2023).
Однако, несмотря на большое количество работ по данному направлению, описанные технологии до сих пор остаются экспериментальными и малоэффективными для рутинного применения в аквакультуре. Настоящая работа посвящена поиску и применению новых безопасных и эффективных биологически активных соединений с антиоксидантными свойствами, способных сохранить качество и повысить оплодотворяющую способность спермы осетровых рыб в условиях краткосрочного хранения и при низкотемпературной консервации.
Цель исследования: изучение возможности применения новых аналогов витамина Е в составе защитных сред для повышения жизнеспособности репродуктивных клеток самцов осетровых рыб в процессе гипотермического и низкотемпературного хранения.
Для достижения поставленной в работе цели решались следующие задачи:
1. Изучить влияние различных концентраций основного компонента базовых сред - диметилсульфоксида на показатели качества спермы осетровых рыб после уравновешивания и дефростации.
2. С использованием комплекса модельных системах in vitro исследовать антиоксидантные свойства новых биологически активных соединений и выявить наиболее перспективные.
3. Определить влияние добавок новых аналогов витамина Е на показатели спермы осетровых в процессе гипотермического и низкотемпературного хранения генетического материала.
4. Оценить фертильность спермы осетровых рыб после гипотермического хранения с добавками новых биологически активных соединений и выживаемость потомства на ранних этапах онтогенеза.
5. Установить протекторную активность новых аналогов витамина Е в процессе низкотемпературного хранения генетического материала осетровых рыб.
6. Выявить наиболее эффективное соединение с протекторной активностью и идентифицировать его оптимальную концентрацию добавки в криосреду.
Научная новизна. На основании проведенного исследования установлена оптимальная концентрация протекторной добавки диметилсульфоксида, способствующая повышению жизнеспособности спермы белуги после этапа уравновешивания и криоконсервации.
Впервые научно обоснованно применение новых биологически активных соединений в процессе сохранения репродуктивных клеток самцов осетровых рыб
и показано повышение показателей жизнеспособности спермиев в присутствии новых аналогов витамина Е в процессе гипотермического хранения.
Установлено повышение репродуктивного потенциала спермы сибирского осетра с добавкой нового производного пролина при оплодотворении икры стерляди. Выявлена видовая специфичность протекторного действия новых аналогов витамина Е, которая указывает на важность оптимизации протоколов криоконсервации спермы осетровых рыб.
Показано повышение активности ферментов-антиоксидантов и снижение уровня окисления липидов спермы в присутствии новых аналогов витамина Е, что способствует повышению качества половых клеток самцов осетровых (подвижность, фертильность).
В ряду изученных соединений выявлено наиболее эффективное производное L-пролина (соединение 11) и установлена оптимальная концентрация (1 мМ) его добавки для повышения жизнеспособности спермы осетровых рыб в условиях гипотермического и низкотемпературного хранения.
Теоретическая и практическая значимость работы. Оптимизация метода сохранения спермы осетровых рыб добавлением в базовые защитные среды новых биологически активных соединений позволяет добиться не только значительного улучшения показателей качества нативной и дефростированной (размороженной) спермы, которую можно использовать на предприятиях аквакультуры и для создания криобанков, но и повышения фертильности спермиев, жизнеспособности получаемого потомства. Теоретически и практически обоснован метод сохранения спермы осетровых рыб с применением новых аналогов витамина Е, что способствует переходу к высокопродуктивному аквахозяйству и обеспечению продовольственной безопасности, сохранению генофонда редких и исчезающих видов рыб. Создание криобанка спермы осетровых рыб позволит восстанавливать их популяции с поддержанием генетического разнообразия.
Разработаны методические рекомендации по применению новых аналогов витамина Е для повышения жизнеспособности спермы осетровых рыб в условиях гипотермического и низкотемпературного хранения.
Материалы диссертационной работы являются экспериментально-теоретическими, позволяющими выявить потенциальные биологически активные соединения, что даст возможность установить взаимосвязь «структура-активность» и проводить целенаправленный поиск новых целенаправленных, высокоэффективных и безопасных соединений.
Методология и методы исследования. Методология проведенных исследований базируется на общепринятых методиках, включает в себя анализ литературных данных по современному методу сохранения биоразнообразия -процессу криоконсервации половых клеток рыб, поиску путей повышения резистентности спермы рыб применением антиоксидантов; комплексное исследование антиоксидантной активности соединений; разработка рекомендаций по практическому применению наиболее эффективных соединений в качестве протекторов. В работе использован комплекс методов: определение антиоксидантной, железохелатирующей и восстановительной активностей соединений с использованием метода электронной спектроскопии поглощения, кинетические исследования процесса пероксидного окисления липидов спермы рыб в условиях автоокисления и при промотировании ионами металлов; биохимические и ихтиологические методы определения влияния гипотермического и низкотемпературного сохранения репродуктивных клеток рыб на качество и фертильность спермы. Статистическая обработка данных проведена с использованием программного пакета MS Excel 2010.
Положения, выносимые на защиту:
1. Новые биологически активные соединения — аналоги витамина Е обладают высокими протекторными свойствами, коррелирующими с эффективностью антиоксидантного действия.
2. Добавление в криосреду новых аналогов витамина Е повышает резистентность репродуктивных клеток осетровых рыб в условиях гипотермического и низкотемпературного хранения.
3. Повышение концентрации ДМСО в составе криосреды снижает жизнеспособность спермы белуги после низкотемпературного хранения.
4. Введение в криосреду новых производных пролина обеспечивает увеличение выхода однодневных личинок и повышение доли живых репродуктивных клеток после дефростации.
5. Оптимальная норма добавки в криосреду эффективного соединения -производного L-пролина (соединение 11).
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена применением комплекса стандартных методик определения в сравнении с контрольными опытами, статистический расчет и анализ погрешностей с применением общепринятых критериев достоверности. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях различного уровня: XVII и XVIII ежегодные молодежные научные конференции «Наука и технологии Юга России» (Ростов-на-Дону, 2021 и 2022); Международная научная конференция «New Emerging Trends in Chemistry» (NewTrendsChem-2023) (Ереван, 2023); XVI Международная научно-практическая конференция «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса, с применением дистанционных технологий (Ростов-на-Дону, 2023); 7-9 междисциплинарные конференции «Молекулярные и Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и Фармакологии» (Москва, 2021, Санкт-Петербург, 2023, Сыктывкар, 2024); II Международная научно-практическая конференция «Актуальные экологические проблемы и экологическая безопасность в современных условиях» (Саратов, 2023); V Международная научная конференция «Стратегические проблемы, угрозы и риски Азовского бассейна и Приазовья» (Опасные явления - V) памяти члена-корреспондента РАН Д.Г. Матишова (Ростов-на-Дону, 2024); II Международная
научно-практическая конференция «Развитие и современные проблемы аквакультуры» (Дивноморское, 2022); Всероссийская конференция «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Российской Арктики» (Мурманск, 2022); Международный научный форум «Фундаментальные исследования, инновационные технологии и передовые разработки в интересах долгосрочного развития юга России» (Ростов-на-Дону, 2023); Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Научное приборостроение - перспективы разработки, создания, развития и использования" (Ростов-на-Дону, 2024).
Ряд материалов, представленных в диссертационной работе получены в ходе реализации Крупного научного проекта 13.1902.24.06 «Южный вектор национальной безопасности в условиях геополитических и климатических вызовов» в рамках Соглашения с Минобрнауки России № 075-15-2024-528 от 24.04.2024 г. (пункты 1.16, 2.10, 2.11, 2.12, 3.13, 3.14 Плана-графика исполнения обязательств и пункты 4.16, 4.43, 4.44, 4.45, 4.81, 4.82 Технического задания).
Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО РЕЗИСТЕНТНОСТИ СПЕРМЫ ОСЕТРОВЫХ РЫБ ПРИ КРАТКОСРОЧНОМ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ХРАНЕНИИ
В последние годы отмечаются многочисленные аномалии репродуктивной системы одного из древнейших, уникальных и ценнейших семейств костистых рыб - осетровых, численность которых во всем мире продолжает сокращаться (Ludwig, 2006). Одной из основных причин сокращения популяции является загрязнение водной среды (Антонова, 2007). Учитывая, что осетровые являются обитателями придонных слоев, они подвергаются большей токсической нагрузке в сравнении с теми рыбами, которые обитают в пелагиали, так как большинство химических загрязнителей накапливаются в донных отложениях, переходя со временем в воду, что является вторичной причиной токсичности. Кроме того, осетровые характеризуются крайне низкой плодовитостью, что не позволяет им быстро восстановить разрушенную структуру популяций в естественной среде (Bronzi, 2011).
В условиях сохраняющейся антропогенной нагрузки на водные системы отмечается сильное сокращение численности хозяйственно-ценных видов рыб, поэтому остро стоит вопрос сохранения генофонда промысловых, а также редких и исчезающих видов рыб, в том числе осетровых и их искусственного разведения в прудовых хозяйствах. Важным в технологии искусственного воспроизводства осетровых рыб является срок гипотермического хранения репродуктивных клеток самцов, так как не редко возникают такие технологические ситуации, как задержка созревания самок, необходимость транспортировки спермы на другой объект акваультуры, которые необходимо учитывать и максимально сохранять качество спермы (Barulin, 2022).
Современным и актуальным решением данной проблемы является метод криоконсервации спермы рыб (Карнаухов, 1994). Благодаря тому, что сперма рыб имеет важные приемущества, в частности, низкое содержание воды, небольшой размер сперматозоидов, плотная упаковка генетического материала и малая
активность в стационарных условиях (Grishchenko, 1994; Hezavehei, 2018; Tsai, 2012), поэтому применение данного метода сохранения репродуктивных клеток наиболее эффективно и перспективно. В то же время метод имеет свои недостатки и может значительно ухудшить качество сперматозоидов. Длительное хранение спермы в холодном месте или в жидком азоте значительно влияют на ее качество, снижая подвижность и жизнеспособность сперматозоидов. В последнее время для решения данной проблемы рекомендуется применять различные вещества, например антиоксиданты, протекторные добавки в средах, антибиотики, консерванты и т.д. Несмотря на огромное количество экспериментальных работ по этому направлению (Beirâo, 2019; Contreras, 2019; Cabrita, 2010; Suquet, 2000), описанные технологии криоконсервации остаются малоэффективными для рутинного применения в аквакультуре.
Таким образом, очевидна перспективность и актуальность работ в области практической аквакультуры по сохранению и повышению качества оплодотворяющей способности репродуктивных клеток хозяйственно-ценных видов рыб как в условиях краткосрочного, так и низкотемпературного хранения.
1.1 Криоконсервация спермы рыб как современный метод сохранения
биоразнообразия
В настоящее время сохранение спермы методом криоконсервации широко применяется для многих видов рыб (Figueroa, 2020), позволяя проводить искусственное оплодотворение, транспортировку спермы и долгосрочное хранение в криобанках (Рисунок 1). В отличие от морских рыб, пресноводные обладают особо низкой криорезистентностью, в том числе и осетровые, что объясняется сохранением ими ряда консервативных свойств, утраченных костистыми в процессе эволюции (Psenicka, 2010; Zemkov, 2009; Alavi, 2008). Успешность сохранения половых клеток рыб при замораживании во многом зависит от состава криосреды, способствующего защите клеток от деструктивного действия низких температур (Цебржинський, 2000).
Рисунок 1 - Схема основных этапов процесса консервации спермы: получение
образцов, извлечение, разбавление с криосредой, уравновешивание, замораживание в жидком азоте, хранение и применение (García-Salinas, 2021)
Известно, что в основе негативного воздействия замораживания лежит несколько факторов (Рисунок 2), в том числе механическое повреждение плазматической мембраны сперматозоидов во время образования кристаллов льда (Paoli, 2014), при этом значительно изменяется ее проницаемость, что приводит к нарушениям, аналогичным капацитации (Singh, 2012).
Процесс криоконсервации влияет на экспрессию генов и белков, связанных с фертильностью, подвижностью, жизнеспособностью сперматозоидов, целостностью акросом и митохондриальной активностью. Повреждение ДНК вызывает особую озабоченность, если криоконсервация будет использоваться для рутинного хранения генетического материала. Известно, что ДНК сперматозоидов рыб (Lin, 2012) как минимум в 6 раз более конденсирована, чем ДНК соматических клеток, однако установлено, что в процессе криоконсевации ДНК сперматозоидов рыб повреждается (Yang, 2019; Dadras, 2022).
Рисунок 2 - Основные травмирующие факторы в процессе криоконсервации спермы рыб (Martins, 2019; Nagy, 2018)
Значительное повреждение спермы рыб при криоконсервации определяет актуальность разработки видоспецифичных технологий замораживания половых клеток, обеспечивающих сохранение качества размороженной спермы на уровне нативной (Kononenko, 2019).
Основными параметрами качествами спермы, позволяющими оценить криоповреждения, являются подвижность сперматозоидов, фертильность, целостность плазматической мембраны, профили белков и метаболитов, повреждение ДНК, морфология и тонкая ультраструктура, но также применяются и такие показатели, как антиоксидантный статус, уровень пероксидации липидов (ПОЛ) и белков гонад (Contreras, 2017; Xin, 2020). Доказано, что в процессе замораживания/оттаивания наблюдается внутриклеточное образование активных кислородных метаболитов (АКМ) (Li, 2010). Основными высокореакционными АКМ являются супероксид анион-радикал (O2-^) и гидроксильный радикал (HO^),
а также их предшественники - перекись водорода H2O2 и синглетный кислород. Взаимодействие этих метаболитов с другими молекулами приводит к образованию новых АКМ (пероксильные и алкоксильные радикалы, пероксинитрит-анион, оксид азота, хлористоводородная кислота и другие), которые продолжают цепные радикальные реакции.
Повышенные уровни АКМ приводят к развитию окислительного стресса (ОС) и повреждению важных биомакромолекул (липиды, белки, фермент, нуклеиновые кислоты), что сказывается в дальнейшем на жизнеспособности сперматозоидов (Cuevas-Uribe, 2013). Высокая чувствительность к ОС спермиев рыб обусловлена их особенностями, такими как наличие в одной клетке нескольких митохондрий, генерирующих АКМ (Psenicka, 2008), большое содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) (Kowalski, 2019), незначительная эндогенная антиоксидантная ферментативная способность, что объясняется малым содержанием цитоплазмы (Ward, 1996). Липиды сперматозоидов являются важным составляющим клетки, выполняющим не только структурную, но и энергетическую функцию. Окисление липидов сперматозоидов приводит к образованию молекул АТФ, которые расходуются для жизнедеятельности, например, была ранее установлена прямая зависимость показателей подвижности спермы иранского осетра (Acipenser persicus) от содержания омега-3 ПНЖК (Mehdinejad, 2013). В тоже время, высокое содержание ПНЖК в сперматозоидах делает их уязвимыми в условиях криоконсервации (Li, 2010).
Важным фактором, способствующим снижению резистентности спермиев рыб, является то, что процедура сохранения генетического материала включает в себя разбавление криосредой спермы рыб, в результате чего снижается концентрация всех эндогенных антиоксидантных компонентов, противостоящих АКМ. Исходя из этого, следует, что введение в базовые криосреды экзогенных антиоксидантов, выступающих в роли протекторов и улучшающих параметры замороженной/размороженной спермы, является необходимым и важным условием (Chi, 2008). Необходимо отметить еще одну уникальную
анатомическую особенность выделительной системы осетровых, при которой в естественной среде тестикулярные сперматозоиды смешиваются с мочой (Dzyuba, 2019), что способствует увеличению их подвижности и последующему оплодотворению (Dzyuba, 2014а; Dzyuba, 20146). Смешивание с мочой приводит к разбавлению и соответственно к снижению резистентности половых клеток этих реликтовых видов рыб за счет уменьшения объема эндогенной антиоксидантной системы, поэтому при разработке методов криоконсервации спермы осетровых важно учитывать эту особенность.
В последнее время проводится множество исследовательских работ по повышению резистентности репродуктивного материала рыб, но на сегодняшний день данная проблема далека от решения (Sandoval-Vargas, 2020). В связи с этим, разработка усовершенствованных технологий криоконсервации спермы рыб является важным и актуальным направлением аквакультуры, позволяющим создавать специализированные криобанки репродуктивных клеток хозяйственно-ценных и исчезающих видов рыб (Martinez-Paramo, 2017), формировать высокопродуктивные маточные стада, а также восстанавливать популяции ценных рыб в естественной среде обитания (Ciereszko, 2018; Ponomareva, 2013).
1.2 Роль окислительного стресса (ОС) в процессе гипотермического и низкотемпературного сохранения спермы рыб
В результате избыточного образования АКМ, смещающего равновесие оксиданты/антиоксиданты в сторону первых наблюдается развитие ОС. Контролируемые уровни АКМ необходимы для нормальной физиологии сперматозоидов, так как они участвуют в процессах капацитации, акросомной реакции и сигнальных процессах (Martin-Hidalgo, 2019; Bansal, 2011; Nikolaev, 2018; Amaral, 2016). Высокий уровень АКМ приводит к нарушению функции митохондрий, окислительному повреждению ДНК, ферментов и мембран, способствуя патогенезу органов и тканей, что сказывается на недостаточной
выработке АТФ и образованию патологий сперматозоидов (Рисунок 3) (Ball, 2008; Cabrita, 2014).
Рисунок 3 — Основные повреждения спермы рыб, вызванные ОС
Ранее было установлено, что положительный или отрицательный эффект АКМ зависит от их внутриклеточной локализации в сперме (Valcarce, 2018; Robles, 2021). Как уже ранее упомянуто, процесс криоконсервации способствует развитию ОС (Aramli, 2014; Dutta, 2019; Bell, 1993), что продтверждается избыточным образованием АКМ в репродуктивных клетках (Len, 2019; Figueroa, 2019). Развитие ОС при криоконсервации может быть вызвано, с одной стороны, избыточным образованием АКМ на стадиях замораживания и оттаивания (Li, 2010.), а также на стадии уравновешивания, необходимой для проникновения протектора в клетки (Judycka, 2020.), с другой - неспособностью системы антиоксидантной защиты клетки их нейтрализировать.
Обнаружено достоверное повышение уровня ПОЛ, определяемого по концентрации вторичных продуктов оксиления, которые образуют окрашенные комплексы в реакции с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-АП), при кратковременном хранении спермы осетровых (Aramli, 2013; Aramli, 2015; Aramli,
2016; Dzyuba, 2015). Несмотря на наличие большого количества усовершенствованных протоколов криоконсервации, качество спермы рыб значительно снижается в процессе замораживания/оттаивания и это влияет на показатели фертильности (Sharifi-Rad, 2020). Защищают от окислительных повреждений и поддерживает жизнеспособность спермы эндогенные ферментативные и неферментативные антиоксиданты, способные нейтрализовать токсичные АКМ.
Наибольший вклад в антиоксидантную защиту вносят первичные ферменты, такие как супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (KAT), глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза (Shaliutma-Kolesová, 2013; Lahnsteiner, 2010a; Nimse, 2015). Дополнительную защиту обеспечивают низкомолекулярные природные антиоксиданты, как гидрофильные, например, аскорбиновая кислота (Ciereszko, 1995), мочевая кислота (Muraoka, 2003), мелатонин (Bubenik, 1997; Galano, 2016), восстановленный глутатион и цистеин (Stejskal, 2008)), так и гидрофобные, в частности, витамин Е, и его важнейший представитель а-токоферол (Hermund, 2018; Корниенко, 2017). При замораживании/размораживании сперматозоидов рыб эндогенная антиоксидантная система не обеспечивает достаточной резистентности половых клеток гидробионтов, в связи с этим необходимо совершенствовать методы сохранения путем применения в средах антиоксидантов природного и/или синтетического происхождения, что в перспективе должно позволить добиться улучшения жизнеспособности спермы рыб и физиологической полноценности полученного потомства.
1.3 Применение протекторов и антиоксидантов в процессе сохранения
спермы рыб
Большинство традиционных протоколов криоконсервации спермы рыб основаны на низкой скорости охлаждения во избежание образования кристаллов льда, вызывающих механическое повреждение клетки, изменяющих осмотическое давление, приводя к снижению показателей жизнедеятельности сперматозоидов.
Поэтому поиск оптимальных безопасных соединений, способных защищать половые клетки от возможных повреждений, является одной из важнейших задач криоконсервации. В качестве таких веществ широко применяются проницаемые (глицерин, диметилсульфоксид (ДМСО), этиленгликоль, диметилацетамид, метанол) и непроницаемые (углеводы, яичный желток, липиды и белки) протекторы (Cherepanov, 1999; Glogowski, 2002; Но^аШ, 2005; Но^аШ, 2011). Большинство защитных сред содержат метанол и ДМСО (Horokhovatskyi, 2018). При этом надо отметить, что эффективность протекторных добавок высоко видоспецифична, даже внутри одного семейства рыб (А^^ 2012). Например, добавки этиленгликоля в концентрациях 12,5% или 17,5% успешно нашли применение для криоконсервации спермы стерляди ^аЬдюЬеп, 1999), но оказались токсичными для персидского осетра ^Ьа1ше^ 2017).
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Цитологические особенности спермиев ценных видов рыб Волго-Каспийского бассейна и их изменение в зависимости от условий криоконсервации2010 год, кандидат биологических наук Акимочкина, Татьяна Ивановна
Разработка методов криоконсервации спермы трутней для сохранения генофонда Apis mellifera L.2022 год, кандидат наук Гулов Алексей Николаевич
Эффективность использования цианокобаламина для повышения резистентности объектов аквакультуры на разных этапах онтогенеза2006 год, кандидат биологических наук Ковалева, Анжелика Вячиславовна
Совершенствование способов повышения воспроизводительных качеств свиней и овец2011 год, доктор биологических наук Епишина, Татьяна Михайловна
Физиологические свойства и жирнокислотный состав спермы быков при использовании биологически активного препарата "Милайф"2005 год, кандидат биологических наук Леднев, Антон Вениаминович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Колумбет Анастасия Дмитриевна, 2026 год
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Антонова, Н.А. Исследование влияния соединений ртути, олова и кадмия на скорость перекисного окисления липидов спермы осетровых in vitro / Н.А Антонова, М.Н., Коляда В.П., Осипова Н.Т., Берберова Ю.Т., Пименов Е.Р. Милаева // Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий. Т. IX. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2007. — С. 205209.
2. Балакина, А.А. Структура и биологическая активность нитроксисукцината 3-гидрокси-6-метил-2-этилпиридиния / 2. А.А. Балакина, Приходченко Т.Р., Якушев И.А., Амозова В.И., Мумятова В.А., Корнев А.Б., Терентьев А.А., Гадомский С.Я., Дороватовский П.В., Федоров Б.С., Мищенко Д.В. // Изв. АН. Сер. хим., 2023, 71618, А. Ю. Волконский, Н. Д. Каграманов, Изв. АН. Сер. хим. — 2023. — Т.72 (7). — С. 1560.
3. Жигин, А. В. Замкнутые системы в аквакультуре: монография / А. В. Жигин // Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. — 2011. — С. 665.
4. Карнаухов, В.Н. Проблемы и перспективы создания генетических криобанков для целей сохранения биоразнообразия. / В.Н. Карнаухов // Биофизика живой клетки. Пущино. — 1994. — № 6. — С.1-8.
5. Колумбет, А.Д. Влияние различных концентраций ДМСО на параметры подвижности спермы белуги / А.Д. Колумбет, М.Н. Коляда, В.П. Осипова, Е.Н. Пономарева, В.Ф. Зайцев // Рыбоводство и рыбное хозяйство. — 2025(а). — №5. — С.374-387.
6. Колумбет, А.Д. Влияние пирролидиновых производных 2,6-ди-трет-бутилфенола на супероксид- и пероксид водорода-утилизирующую активность спермы сибирского осетра / Колумбет А. Д., Половинкина М. А., Коляда М. Н., Осипова В. П., Пономарева Е. Н., Кудрявцев К. В // Вестник Астраханского государственного технического университета. — Серия: Рыбное хозяйство. —2024. — № 4. — С. 39-46.
7. Колумбет, А.Д. Влияние различных концентраций диметилсульфоксида в составе криозащитной среды на антиоксидантный статус спермы белуги / Колумбет А. Д., Коляда М. Н., Осипова В. П., Зайцев В. Ф. // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. — 2025(б). — № 2. — С. С. 47-58.
8. Коляда, М.Н. Влияние криоконсервации на уровень пероксидации липидов спермы осетровых рыб в условиях спонтанного и индуцированного окисления / М.Н. Коляда, В.П. Осипова, Н.Т. Берберова, Ю.Т. Пименов // Материалы всероссийской конференции ученых и специалистов, посвященной 160-летию Н.М. Книповича «Актуальные проблемы освоения водных биологических ресурсов Российской Федерации». — 2022. — С. 262267.
9. Корниенко, Г.Г. Физиолого-биохимическая характеристика рыб Азово-Черноморского бассейна в условиях современной антропогенной нагрузки / Г.Г. Корниенко, С.И. Дудкин, С.Г. Сергеева, Л.П. Ружинская, Н.И. Цема, Л.А. Бугаев, А.В. Войкина // Вестник КамчатГТ. — 2017. — № 40.
10. Подушка, С. Б. Способ получения икры от самок осетровых рыб / С. Б. Подушка // Авторское свидетельство СССР № 1412035. — 1986.
11. Подушка, С.Б. Прижизненное получение икры у осетровых рыб / С.Б. Подушка // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Биологические ресурсы и проблемы развития аквакультуры на водоемах Урала и Западной Сибири». — Тюмень: Сибрыбниипроект. — 1996. — С. 115-116.
12. Пономарева, Е.Н. Оптимизация процесса криоконсервации спермы осетровых рыб при использовании различных сред / Е.Н. Пономарева, М.М. Богатырева, Н.А. Антонова, В.П. Осипова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2009. — Т. 11. — Вып. 1. — С. 132-134.
13. Савушкина, С.И. Совершенствование методов глубокого замораживания половых продуктов рыб / С.И. Савушкина, А.С. Ерохин, Л.М. Малиновский // Материалы Международной конференции «Сохранение генетических ресурсов». — Цитология. 2004. — Т. 46. — № 9. — С. 850-851.
14. Сирота, Т.В. Использование нитросинего тетразолия в реакции автоокисления адреналина для определения активности супероксиддисмутазы / Т.В. Сирота // Биомедицинская химия. — 2013. — Т. 59. — № 4. — С. 399-410.
15. Строев, Е.А. Практикум по биологической химии: Учебное пособие, Медицинское информационное агентство / Е.А. Строев, В.Г. Макарова, И.В. Матвеева. — Москва: Медицинское информационное агентство, 2012. — 376.
16. Цебржинський, О.1. Оксидативна активнють у сперматозоидах / О.1. Цебржинський // Фiзiол. журн. — 2000. — Т.46. — №4. — C. 71-75.
17. Aebi, H. Catalase in vitro / H. Aebi // Methods in enzymology. —1984. —V. 105.
— P. 121-126.
18. Ahmadi S. Antioxidant supplements and semen parameters: An evidence based review / S. Ahmadi, R. Bashiri, A. Ghadiri-Anari, A. Nadjarzadeh // Int. J. Reprod. Biomed. — 2016. — V. 14. — P. 729-736.
19. Aitken, R.J., Significance of reactive oxygen species and antioxidants in defining the efficacy of spermatozoa preparation techniques / R.J. Aitken // J. Androl. 9. — 1988. — P. 367
20. Alavi, S. Sperm biology and control of reproduction in sturgeon: (I) testicular development, sperm maturation and seminal plasma characteristics / S. Alavi, M. Rodina, D. Gela, O. Linhart // Rev. Fish Biol. Fisher. —2012. — V. 22. — P. 695.
21. Alavi, S.M.H. Fish spermatology: implication for aquaculture management / S.M.H. Alavi, O. Linhart, K. Coward, Rodina M. //S.M.H. Alavi, J. Cosson, K. Coward, G. Rafiee (Eds). — Fish spermatology, Alpha Science Ltd. — Oxford.
— 2008. — Р. 397-460.
22. Alavi, S.M.H. Sperm biology and control of reproduction in sturgeon: (II). Sperm morphology, acrosome reaction, motility and cryopreservation / S.M.H. Alavi, A. Hatef, M. Psenicka, V. Kaspar, S. Boryshpolets, B. Dzyuba, J. Cosson, V. Bondarenko, M. Rodina, D. Gela, O. Linhart // Rev. Fish Biol. Fisheries. — 2014.
— 861-886.
23. Alipour, A. Fertilizing ability of cryopreserved spermatozoa in the Persian sturgeon (Acipenser persicus) and Stellate sturgeon (A. stellatus), Iran / A. Alipour, S.B. Noveiri, M.R. Nowruzfashkhami, M. Pourkazemi // J. Fish. Sci. — 2009. — P. 1-12.
24. Amaral, S.L. Mitochondrial Functionality and Chemical Compound Action on Sperm Function / S.L. Amaral, R.S. Tavares, M.I. Baptista Sousa, A. Silva F.E. scada-Rebelo., S., Paiva C., Ramalho-Santos J // Curr. Med. Chem. — 2016. — P. 3575.
25. Amidi, F. The role of antioxidants in sperm freezing: a review / F. Amidi, A. Pazhohan, M. Shabani Nashtaei, M. Khodarahmian, S. Nekoonam, // Cell Tissue Bank. — 2016. — V. 17. — P. 745.
26. Apak, R. Novel total antioxidant capacity index for dietary polyphenols and vitamins C and E, using their cupric ion reducing capability in the presence of neocuproine: CUPRAC method / R. Apak, K. Guclu, M. Ozyurek, S. E. Karademir // J. Agric. Food Chem.— 2004. — V. 52. — P. 7970.
27. Aramli, M.S ATP content, oxidative stress semen: effect of shortterm storage, and motility of beluga (Huso huso) / M.S Aramli // Reprod. Domest. Anim. — 2014. — V. — 49. — P. 636-640.
28. Aramli, M.S. Effects of short-term storage on the motility, oxidative stress, and ATP content of Persian sturgeon (Acipenser persicus) sperm / M.S Aramli, M.R. Kalbassi, R.M. Nazari., S. Aramli // Anim. Reprod. Sci. — 2013. —V. 143. — P. 112-117.
29. Aramli, M.S. Motility and oxidative-antioxidant capacity of Huso huso semen, stored at -80°C / M.S Aramli, R.M Nazari., S. Aramli, H.A. Nouri // Reprod. Domest. Anim. — 2016. —V. 52. — P. 170-173.
30. Aramli, M.S. Motility parameters, adenosine triphosphate content and oxidative stress indices of sterlet, Acipenser ruthenus sperm after 6 days of storage / M.S Aramli, H. Azarin, P. Farsi // Aquacult. Res. — 2015. —V. 48. — P. 719-724.
31. Assylbekova, A.S. Optimization of the process of cryopreservation of Beluga, Huso huso semen using various cryoprotectants. / A.S. Assylbekova, K.N.
Syzdykov, G.K. Barinova, G.A.Aubakirova, Z.B. Kuanchaleyev, A.D. Mussina, S.E. Mussin // Caspian J. of Environmental Sciences. — 2024. — V. 22. — P. 1183-1189.
32. Bahmyari, R. The efficacy of antioxidants in sperm parameters and production of reactive oxygen species levels during the freeze-thaw process: A systematic review and meta-analysis / R. Bahmyari, M. Zare, R. Sharma, A. Agarwal, I. Halvaei // Andrologia. — 2020. — V. 52. — P.1-13.
33. Ball, B.A. Oxidative stress, osmotic stress and apoptosis: impacts on sperm function and preservation in the horse / Ball B.A. // Anim. Reprod. Sci. — 2008.
— V. 107. — P.257-267.
34. Bansal, A.K Impacts of oxidative stress and antioxidants on semen functions. / A.K. Bansal, G.S. Bilaspuri // Vet. Med. Int. — 2011. — 686137.
35. Barulin N.V., Shumski K.L. Morphological, biochemical and functional changes in sperm of the siberian sturgeon acipenser baerii (acipenseridae) during its short-term storage // Journal of Ichthyology. 2022. T. 62. № 7. C. 1476-1489.
36. Bast, A. The toxicity of antioxidants and their metabolites / A. Bast, G.R.M Haenen // Environ. Toxicol. Pharmacol. —2002. — V. 11. — P. 251-258.
37. Beirao, J. Sperm handling in aquatic animals for artificial reproduction / J. Beirao, M. Beirao, J. Cabrita E., Boulais, V. Gallego, J.O. Brien, S. Peixoto, T. Robeck // Theriogenology. — 2019. — V. 133. — P.161- 178.
38. Bell, M. Effect of cryoprotective additives and cryopreservation protocol on sperm membrane lipid peroxidation and recovery of motile human sperm / M. Bell, R. Wang, W.J. Hellstrom, S.C. Sikka // J. Androl. — 1993. — V. 14. — P. 472-478.
39. Bhattacharya, M.S. A review on cryoprotectant and its modern implication in cryonics / M.S. Bhattacharya // Asian Journal of Pharmaceutics. — 2016. — V. 10.
— P. 154-159.
40. Bisht, S. Oxidative stress: major executioner in disease pathology, role in sperm DNA damage and preventive strategies / S. Bisht, R. Dada // Front. Biosci. (Schol Ed.). — 2017. — V. 9. — P.420-447.
41. Bobe, J. Egg and sperm quality in fish / J. Bobe, C. Labbe // Gen. Comp. Endocrinol. — 2010. — V. 165. — P. 535-548.
42. Boonanuntanasarn, S. Cryopreservation of testicular cell in striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus) and its effects on apoptosis, germ-cell specific gene expression and germ cell transplantability / S. Boonanuntanasarn, S. Sreebun, K. Booncherd, P. Khaosa-art, T. Sooksawat, K. Ichida, N. Pirarat, R. Yazawa // Aquaculture. — 2023. — V. 570. — 739370.
43. Boots, A.W. Oxidative damage shifts from lipid peroxidation to thiol arylation by catechol-containing antioxidants / A.W. Boots, G.R.M. Haenen, G.J. Hartog, A. Bast // Biochim. Biophys. Acta, Mol. Cell Biol. Lipids. — 2002. — V. 1583. — № 3. — P. 279-284.
44. Bray, R. C. Reduction and inactivation of superoxide dismutase by hydrogen peroxide / R.C. Bray, S.A. Cockle, E.M. Fielden, P.B. Roberts, G. Rotilio, L. Calabrese // Biochem. J. — 1974. — V. 139(1). — P. 43-48.
45. Bronzi, P. Global sturgeon aquaculture production: an overview / P. Bronzi, H. Rosenthal, J. Gessner // J. Appl. Ichthyol. — 2011. — V. 27. — P. 169-175.
46. Bubenik, G.A. Melatonin levels in the gastrointestinal tissues of fish, amphibians, and a reptile / G.A. Bubenik, S.F. Pang // Gen. Comp. Endocrinol. — 1997. — V. 106. — P.415-419.
47. Burcev, I.A. Pervyj opyt glubokogo zamorazhivaniya spermy osetrovyh ryb [First experience of deep freezing of sturgeon sperm]. / I.A. Burcev, V. Gallego, J.F. Asturiano // Trudy molodyh uchenyh VNIRO. — 1969. — № 1. — P. 94-100.
48. Cabrita, E. Cryopreservation of fish sperm: applications and perspectives / E. Cabrita, C. Sarasquete, S. Martinez-Paramo, V. Robles, J. Beirao, S. Perez-Cerezales, M.P. Herraez // J. Appl. Ichthyol. — 2010. — V. 26. — P.623-635.
49. Cabrita, E. Factors enhancing fish sperm quality and emerging tools for sperm analysis / E. Cabrita, S. Martínez-Páramo, P.J. Gavaia, M.F. Riesco, D.G. Valcarce, C. Sarasquete, M.P. Herráez, V. Robles // Aquaculture. — 2014. — V. 432. — P.389-400.
50. Cabrita, E. The influence of certain aminoacids and vitamins on post-thaw fish sperm motility, viability and DNA fragmentation / E. Cabrita, S. Ma, P. Diogo, S. Martínez-Páramo, C. Sarasquete, M.T. Dinis // Anim. Reprod. Sci. - 2011. — V. 125. — P.189-195.
51. Chebanov, M.S. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper/ M. S. Chebanov, E. V. Galich // Ankara, FAO. — 2013. — P. 558.
52. Cherepanov, V.V. Cryopreservation and low temperature storage of sturgeon sperm / V.V. Cherepanov, E.F. Kopeika // J. Appl. Ichthyol. — 1999. — V. 15. — P. 310-311.
53. Chi, H.J. Protective effect of antioxidant supplementation in spermpreparation medium against oxidative stress in human spermatozoa / H.J. Chi, J.H. Kim, C.S. Ryu, J.Y. Lee, J.S. Park, D.Y. Chung, S.Y. Choi, M.H. Kim, E.K. Chun, S.I. Roh // HumReprod. — 2008. — V 23. — № 5. — P. 1023-1028.
54. Ciereszko, A. Siberian Sturgeon Sperm Cryoconservation, / A. Ciereszko, M. Psenicka // The Siberian Sturgeon (Acipenser baerii Brandt 1869). — Farming: Springer International Publishing AG, part of Springer Nature. — 2018. — V. 2. — P. 49-57.
55. Ciereszko, A. Sperm quality and ascorbic acid concentration in rainbow trout semen are affected by dietary vitamin C: an across-season study / A. Ciereszko, K. Dabrowski // Biol. Reprod. — 1995. — V. 52. — P. 982-988.
56. Contreras, P. Effects of short-term storage on sperm function in fish semen: a review / P. Contreras, K. Dumorné, P. Ulloa-Rodríguez, O. Merino, E. Figueroa, J. Farias, I. Valdebenito, J. Risopatrón // Reviews in Aquaculture. — 2019. — P. 1-17.
57. Contreras, P. Effect of short-term storage on sperm function in Patagonian blenny (Eleginops maclovinus) sperm / P. Contreras, P. Ulloa, O. Merino, I. Valdebenito, E. Figueroa, J. Farias, J. Risopatrón // Aquaculture. — 2017. — V. 481. — P. 5863.
58. Cuevas-Uribe, R. Vitrification of sperm from marine fish: effect on motility and membrane integrity / R. Cuevas-Uribe, E. Chesney, J. Daly, T. Tiersch // Aquacult. Res. — 2013. — V. 46(7). — P. 1770-1784.
59. Da Costa, B.B Effects of cysteine supplementation on the quality of cryopreserved sperm of South American silver catfish. / B.B Da Costa, L.S Marques, P.G Lassen, R.B Rodrigues, Da Rosa Tais, H. Silva et al. // Aquaculture Research. — 2019. — V. 51. — P. 455-464.
60. Dadras, A. Cryopreservation of Sterlet, Acipenser ruthenus Spermatozoa: Evaluation of Quality Parameters and Fine Ultrastructure / A. Dadras, D. Golpour, J. Rahi, V. Lieskovska, I. Dzyuba, I. Gazo, T. Policar // Front. Mar. Sci. — 2022. — V. 9. —783278.
61. De Almeida-Monteiro, P.S. Influence of vitamins C and E on the quality of cryopreserved semen Prochilodus brevis (Prochilodontidae, Teleostei). P.S. De Almeida-Monteiro, M.S.O. Araujo, R.R.R. Pinheiro, J.T. Lopes, Y.M. Ferreira, A.R. Montenegro // Semina: Ciencias Agrarias. — 2017. — V. 38. — P. 26692680.
62. Dhanasekar, K. Cryopreservation of sperm in cobia, Rachycentron canadum (Linnaeus, 1766) / K. Dhanasekar, N. Selvakumar, N. Munuswamy // Aquaculture. — 2022. — V. 557. — 738313.
63. DiLauro, M.N. Sperm-cell ultrastructure of North American sturgeons. III. The lake sturgeon (Acipenser fulvescens Rafinesque, 1817) / M.N. DiLauro, W.S. Kaboord, R.A. Walsh // Can. J. Zool. — 2000. — V.78. — № 3. — P. 438 - 447.
64. Dinis, T. C. Action of phenolic derivatives (acetaminophen, salicylate, and 5-aminosalicylate) as inhibitors of membrane lipid peroxidation and as peroxyl radical scavengers /T. C. Dinis, V. M. Madeira, L. M. Almeida // Arch. Biochem. Biophys. — 1994. —V. 315. — P. 161.
65. Dokina, O.B. Kriokonservaciya spermy osetroobraznyh ryb: sovremennoe sostoyanie i perspektivy [Cryopreservation of sturgeon sperm: current status and prospects] / O.B. Dokina, K.V. Kovalev, N.D. Pronina // Rybnoe hozyajstvo. — 2024. — № 2. — P. 110-122.
66. Dutta, S. Oxidative stress and sperm function: A systematic review on evaluation and management / S. Dutta, A. Majzoub, A. Agarwal // Arab J. Urol. — 2019. — V.17. — № 2. — P. 87-97.
67. Dzyuba, V. Fish sperm biology in relation to urogenital system structure / V. Dzyuba, W.L. Shelton, V. Kholodnyy, S. Boryshpolets, J. Cosson, B. Dzyuba // Theriogenology. — 2019. — V. 132. — P. 153 -163.
68. Dzyuba, V. Motility and fertilization ability of sterlet Acipenser ruthenus testicular sperm after cryopreservation / B. Dzyuba, S. Boryshpolets, J. Cosson, V. Dzyuba, P. Fedorov, T. Saito, M. Psenicka, O. Linhart, M. Rodina // Cryobiology. — 20146. — № 69. — P.339-341.
69. Dzyuba, V. The antioxidant system of seminal fluid during in vitro storage of sterlet Acipenser ruthenus sperm / V. Dzyuba, J. Cosson, B. Dzyuba, G. Yamaner, M. Rodina, O. Linhart, // Fish Physiol. Biochem. - 2015. — V.42. — № 2. — P. 563-568.
70. Dzyuba, V. The antioxidant system of sterlet seminal fluid in testes and Wolffian ducts / V. Dzyuba, B. Dzyuba, J. Cosson, S. Boryshpolets, G. Yamaner, V. Kholodniy, M. Rodina // Fish Physiol. Biochem. — 2014 a. — V. 40. — P. 1731.
71. Ekici, A. Effects of different doses of taurine in the glucose-based extender during cryopreservation of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) semen / A. Ekici, A. Baran, G. Yamaner, O.B. Ozdas, A.I. Sandal, E. Güven, M.A. Baltaci // Biotechnol. Equip. — 2012. — V.26. — P. 3113-3115.
72. Fahy, G.M. Cryoprotectant toxicity and cryoprotectant toxicity redaction: in search of molecular mechanisms / Fahy G.M., Lilley T.H, Lindsell H., Douglas M.S., Meryman H.T. // Cryobiology. — 1990. — V.27. — P. 247-268.
73. Fenton, H. J. H. Oxidation of tartaric acid in presence of iron / H. J. H. Fenton // Journal of the Chemical Society. — 1894. — V. 65. — P. 899.
74. Figueroa, E. Effects of cryopreservation on mitochondrial function and sperm quality in fish / E. Figueroa, M. Lee-Estevez, I. Valdebenito, I. Watanabe, R.P.S. Oliveira, J. Romero, J.G. Farias // Aquaculture. — 2019. — V. 511. — P. 634190
75. Figueroa, E. Incorporation of ascorbic acid and a-tocopherol to the extender media to enhance antioxidant system of cryopreserved seabass sperm / E. Figueroa, J.G. Farias, M. Lee-Estevez, I. Valdebenito, J. Risopatrón, S. Martínez-P'aramo, P. Diogo, M.T. Dinis, M.P. Herr'aez, C. Sarasquete, E. Cabrita // Theriogenology. — 2012. — V. 77. — P. 1129-1136.
76. Figueroa, E. Sperm cryopreservation with supplementation of a-tocopherol and ascorbic acid in freezing media increase sperm function and fertility rate in Atlantic salmon (Salmo salar) / E. Figueroa, J.G. Farias, M. Lee-Estevez, I. Valdebenito, J. Risopatrón, C. Magnotti, J. Romero, I. Watanabe, R.P.S Oliveira // Aquaculture. — 2018. — V. 493. — P. 1-8.
77. Figueroa, E. Standard and innovative reproductive biotechnologies for the development of finfish farming, in: G.A. Presicce (Ed.), Reproductive Technologies in Animals / E. Figueroa, L. Sandoval, O. Merino, J. Farias, J. Risopatrón, I. Valdebenito // Academic Press, Rome. — 2020. — P. 161-180.
78. Galano A., Phenolic Melatonin-Related Compounds: Their Role as Chemical Protectors against Oxidative Stress / A. Galano, R. Castañeda-Arriaga, A. Pérez-González, D.-X. Tan, R.J Reiter // Molecules. — 2016. — V. 21. — № 11. — P. 1442.
79. Gallego, V. Sperm motility in fish: technical applications and perspectives through CASA-Mot systems Reproduction, Fertility and Development / V. Gallego, J.F. Asturiano // Reprod Fertil Dev. — 2018. — V. 30(6). — P. 820-832.
80. García-Salinas, P. Development of Sperm Cryopreservation Protocols for Sharks and Rays: New Tools for Elasmobranch Conservation / P. García-Salinas, V. Gallego and J. F. Asturiano // Front. Mar. Sc. — 2021.
81. Gharajelar, S.N. A comparative study on the effects of different cryoprotectants on the quality of canine sperm during vitrification process / S.N. Gharajelar, R.A. Sadrkhanloo, M. Onsori, A. Saberivand // Vet. Res. Forum. — 2016. — V. 7. — P. 235-239.
82. Ginzburg, A.S. Fertilization in fishes and the problem of polyspermy Israel Program for Scientific Translation / Ginzburg, A.S. // Jerusalem, Israel. — 1972. — P. 269.
83. Glogowski, J. Fertilization rate of Siberian sturgeon (Acipenser baeri, Brandt) milt cryopreserved with methanol / J. Glogowski, R. Kolman, M. Szczepkowski, A. Horvath, B. Urbanyi, P. Sieczynski, A. Rzemieniecki, J. Domagala, W. Demianowiez, R. Kowalski, A. Ciereszko // Aquaculture. — 2002. — V. 211. — Р. 367-373.
84. Golpour, A. Short-term storage of sterlet Acipenser ruthenus testicular cells at -80 °C / A. Golpour, M.A.M. Siddique, M. Rodina, M. Psenicka // Cryobiology. — 2016. — V. 72. — Р. 154-156.
85. Grishchenko, V.I. Some aspects of cryoconservation of embryos and sperm / V.I. Grishchenko, Yu.V. Kalugin, N.A. Luchko // Probl. Cryobiol. — 1994. — V. 2 P. 29-36.
86. Hermund, D.B. Antioxidant properties of seaweed-derived substances / D.B. Hermund // In book: Bioactive Seaweeds for Food Applications. — 2018. —Р. 201-221.
87. Herscu-Kluska, R. Mechanism of the reaction of radicals with peroxides and dimethyl sulfoxide in aqueous solution / R. Herscu-Kluska, A. Masarwa, M. Saphier, H. Cohen, D. Meyerstein // Chem. Eur. J. — 2008. — V. 14. — P. 5880-5889.
88. Hezavehei, M. Sperm cryopreservation: a review on current molecular cryobiology and advanced approaches / M. Hezavehei, M. Sharafi, H.M. Kouchesfahani, R. Henke, A. Agarwa, V. Esmaeili, A. Shahverdi // Reprod. BioMed. Online. — 2018. — V. 37. — № 3. — Р. 327-339.
89. Horokhovatskyi, Y. Cryopreservation effects on a viable sperm sterlet (Acipenser ruthenus) subpopulation obtained by a Percoll density gradient method / Y. Horokhovatskyi, M.A. Dietrich, I. Lebeda, P. Fedorov, M. Rodina, B. Dzyuba // PLoS ONE. — 2018. — V. 13. — № 8. — Р. 0202514.
90. Horvath, A. Cryopreservation in Sturgeon with a Special Focus on A. sturio / A. Horvath, P. Chevre, B. Urbanyi // Sperm, in: Biology and Conservation of the European Sturgeon emphAcipenser sturio L. 1758, P. — 2011. — P. 465-475.
91. Horvath, A. The relationship of cryoprotectants methanol and dimethyl sulfoxide and hyperosmotic extenders on sperm cryo-preservation of two North-American sturgeon species / A. Horvath, W.R Wayman, B. Urba'nyi, K.M. Ware, J.C Dean, T.R. Tiersch // Aquaculture. — 2005. — V. 247. — P. 243-251.
92. Hossen, S. Antioxidant Activity and Oxidative Stress-Oriented Apoptosis Pathway in Saccharides Supplemented Cryopreserved Sperm of Pacific Abalone, Haliotis discus hannai / S. Hossen, Z.P. Sukhan, Y. Cho, W.K. Lee, K.H. Kho // Antioxidants (Basel). — 2022. — V. 11. — P. 1303.
93. Jahnichen, H. Motility and fertilizing capability of cryopreserved Acipenser ruthenus L. sperm / H. Jahnichen, Pluta H.J., D. Wamecke, E. Trolsch, K. Kohlmann, H.U. Bergler // J. Appl. Ichthyol. — 1999. — V. 15. — P. 204-206.
94. Judycka, S.Oxidative stress in cryopreserved semen of sex-reversed female and normal male rainbow trout S./ Judycka, M. Slowi'nska, J. Nynca, E. Liszewska, S. Dobosz, A. Ciereszko // Aquaculture. — 2020. — V. 528(6). — P. 735531.
95. Kawai, K. DNA methylation by dimethyl sulfoxide and methionine sulfoxide triggered by hydroxyl radical and implications for epigenetic modifications / K. Kawai, Y.S. Li, M. Song F. Kasai. // Bioorg. Med. Chem. Lett. — 2010. — V. 20. — 260e5.
96. Kharasch, N. Structural basis for biological activities of dimethyl sulfoxide / N. Kharasch, B.S. Thyagarajan // Annals of the New York Academy of Sciences . — 1983. — V. 411. — P. 391-402.
97. Kibalova, M.V. Preservation of Valuable, Rare and Endangered Species of Animals. 2. Cryoconservation of The Vertebrates Tyumen State University Herald / M.V. Kibalova, S.A. Selyukova, A. G. Selyukov // Natural Resource Use and Ecology. — 2017. — V. 3. — № 3. — P. 141-157.
98. Kodzik, N. Cryoprotectant-specific alterations in the proteome of Siberian sturgeon spermatozoa induced by cryopreservation / N. Kodzik, A. Ciereszko, S. Judycka,
M. Slowinska, B. Szczepkowska, B. Swiderska, M. A. Dietrich // Sci. Rep. — 2024. V. — 14 17707.
99. Kolyada, M.N. Cryoprotective activity of phosphorus-containing phenol / M.N. Kolyada, V.P Osipova, N.T. Berberova., E.R. Milaeva, E.N. Ponomareva, M. M. Belaya // Cryobiology. — 2020. — V. 96. — P. 61-67.
100. Kolyada, M.N. Use of cryoprotectors and antioxidants in sturgeon semen cryopreservation / M.N. Kolyada, V.P. Osipova, N.T. Berberova // Cryobiology. — 2023. — V. 111. — P. 30-39.
101. Kononenko, I.S Ways for cryoresistance increase of Sturgeon sperm / I.S Kononenko, R.V. Kononenko // Animal science and food technology. — 2019. — V. 10. — № 1. — P. 5-10.
102. Kovalev, K. Use of 2-aminoethanesulfonic acid (taurine) for cryopreservation and storage of Siberian sturgeon sperm / K. Kovalev, O. Dokina, N. Pronina, D. Balashov, A. Krasilnikova // in: E3S Web Conf. XIV International Scientific and Practical Conference —State and Prospects for the Development of Agribusiness -INTERAGROMASH. — 2021. — V. 273. — P. 1-7.
103. Kowalski, R.K. Sperm quality in fish: determinants and affecting factors / R.K. Kowalski, B.I. Cejko // Theriogenology. — 2019. — V. 135. — P. 94-108.
104. Krasil'nikova, A. Korrelyaciya ob"emov vnutrikletochnoj zhidkosti spermatozoidov i endocellyulyarnogo protektora v kriozashchitnyh sredah dlya osetrovyh [Correlation of sperm intracellular fluid volumes and endocellular protector in cryoprotective media for sturgeon / A.A. Krasil'nikova, A.M. Tihomirov // Estestvennye nauki. - Astrahan': Izdatel'skij dom «Astrahanskij universitet». — 2015. — № 3(52. — P. 96-102.
105. Kubo, I. I. Antioxidant activity of anacardic acids / I. I. Kubo, N. Masuoka, T.J. Ha, K. Tsujimoto // Food Chem.— 2006. — T. 99. — V. 3. — P. 555-562.
106. Kumar, S. Anomalous viscoelastic response of water-dimethyl sulfoxide solution and a molecular explanation of non-monotonic composition dependence of viscosity. / Kumar, S., Sarkar, S., Bagchi B. // J. of Chemical Physics. — 2019. — V. 151(19). — P. 194505.
107. Kutluyer, F. Cryopreservation of rainbow trout Oncorhynchus mykiss spermatozoa: Effects of extender supplemented with different antioxidants on sperm motility, velocity and fertility / F. Kutluyer, M. Kayim, F. Ögretmen, S. Büyükleblebici, P.B. Tuncer // Cryobiology. — 2014. — V. 69. —№. 3. — P. 462-466.
108. Kutluyer, F. Use of Amino Acids in Fish Sperm Cryopreservation: A Review / F. Kutluyer, M. Kocabas // Austin. Biol. — 2016. — V. 1. —№. 3. — P. 1014.
109. L. Fang, Inhibition of ROS production on through mitochondria-targeted antioxidant and mitochondrial uncoupling increases post-thaw sperm viability in yellow catfsh / L. Fang, Ch Bai, Yu Chen, J. Dai, Y. Xiang, X. Ji, Ch Huang, Q. Dong // Cryobiology. — 2014. — V69. — № 3 . — P. 386-393.
110. Lahnsteiner, F. A comparative study on antioxidant systems in semen of species of the Percidae, Salmonidae, Cyprinidae, and Lotidae for improving semen storage techniques / Lahnsteiner F., N. Mansour // Aquaculture 307. — 2010a. — P. 130140.
111. Lahnsteiner, F. Antioxidant systems of brown trout (Salmo trutta f. fario) semen / F. Lahnsteiner, N. Mansour, K. Plaetzer // Anim. Reprod. Sci. — 2010b. — V. 119. — P. 314-321.
112. Lahnsteiner, F. Studies on the semen biology and sperm cryopreservation in the starlet Acipenser ruthenus L. / F. Lahnsteiner, B. Berger, A. Horvath, B. Urbanyi // Aquaculture Res. — 2004. — V. 35. — P. 519-528.
113. Lahnsteiner, F. Studies on the semen biology and sperm cryopreservation in the sterlet, Acipenser ruthenus L. / F. Lahnsteiner, B. Berger, A. Horvath, B. Urbanyi // Aquaculture Research. — 2004. — V. 35. — P. 519 - 528.
114. Lahnsteiner, F. The effect of antioxidants on the quality of cryopreserved semen in two salmonid fish, the brook trout (Salvelinus fontinalis) and the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / F. Lahnsteiner, N. Mansour, F.A. Kunz // Theriogenology. — 2011. — V. 76. — P. 882-890.
115. Lee, K.J. Long-term effects and interactions of dietary vitamins C and E on growth and reproduction of yellow perch, Perca flavescens / K.J. Lee, K. Dabrowski // Aquaculture. — 2004. — V. 230. — P. 377-389.
116. Len, J.S. The roles of Reactive Oxygen Species and Antioxidants in Cryopreservation / J.S. Len, W.S.D. Koh, S.-X. Tan // Biosci. Rep. — 2019. — V. 39. — BSR20191601.
117. Li, P. Antioxidant supplementation, effect on post-thaw spermatozoan function in three sturgeon species / P. Li, M.D. Xi, H. Du, X.M. Qiao, Z. Liu, Q.W. GWei // Reprod. Domest. Anim. — 2018. — V. 53. —№.2. — P. 287-295.
118. Li, P. Evaluating the impacts of osmotic and oxidative stress on common carp (Cyprinus carpio, L.) sperm caused by cryopreservation techniques / P. Li, Zh. Li, B. Dzyuba, M. Hulak, M. Rodina, O. Linhart // Biology of Reproduction. — 2010.
— V. 83. —№.5. — P. 852-858.
119. Lin, Ch. The effect of cryopreservation on DNA damage, gene expression and protein abundance in vertebrate / Ch. Lin, S. Tsai // Ital. J. Anim. Sci. — 2012. — V. 11. —e21.
120. Linhartova, Z., Morphology and ultrastructure of beluga (Huso huso) spermatozoa and a comparison with related sturgeons. / Linhartova, Z., Rodina, M., Nebesarova, J., Cosson, J., Psenicka, M. // Animal Reproduction Science. — 2013.
— V.137 (3-4. — P. 220-229.
121. Liu, R. Synthetic phenolic antioxidants and transformation products in human sera from United States donors / R. Liu, S.A. Mabury // Environ. Sci. Technol. Lett. — 2018. — P. 419-423.
122. Liu, X. The Feasibility of Antioxidants Avoiding Oxidative Damages from Reactive Oxygen Species in Cryopreservation / X. Liu, Y. Xu, F. Liu, Y. Pan, L. Miao, Q. Zhu, S. Tan / Front. Chem. — 2021. — V. 9. — P. 648-684.
123. Lu, X. Mitochondria-targeted antioxidant MitoTEMPO improves the post-thaw sperm quality / X. Lu, Y. Zhang, H. Bai, J. Liu, J. Li, B. Wu // Cryobiology. — 2018. — V. 80. — P. 26-29.
124. Ludwig, A. A sturgeon view on conservation genetics / Ludwig A. // Eur. J. Wildl. Res. — 2006. — V. 52. —№. 1. — P. 3-8.
125. Mahiddine, F.Y. Overview on the Antioxidants, Egg Yolk Alternatives, and Mesenchymal Stem Cells and Derivatives Used in Canine Sperm Cryopreservation / F.Y. Mahiddine, M.-J. Kim // Animals. — 2021. — V. 11. —№. 7. — P. 1930.
126. Mann, T. The Biochemistry of Semen and of the Male Reproductive Tract / Mann T. // edn. Methuen & Co. Ltd., London. —1964.
127. Mansour, N. The effect of dietary supplementation with blueberry.a-tocopherol or astaxanthin on oxidative stability of Arctic char (Salvelinus alpinus) semen / N. Mansour, M.A. McNiven, G.F. Richardson // Theriogenology. — 2006. — V. 66.
— P. 373-382.
128. Marco-Jimenez, F. Cryopreservation of European eel (Anguilla anguilla) spermatozoa: effect of dilution ratio, foetal bovine serum supplementation, and cryoprotectants / F. Marco-Jimenez, D.L. Garzon, D.S. Penaranda, L. Perez, M.P. Viudes-de-Castro, J.S. M. Vicente, J.F. Jove, Asturiano // Cryobiology. — 2006.
— V. 53. — P. 51-57.
129. Martinez-Paramo, S. Cryobanking of aquatic species / S. Martinez-Paramo, A. Horvath, C. Labbe, T. Zhang, V. Robles, P. Herr'aez, M. Suquetg, S. Adamsh, A. Viveirosi, T.R. Tierschj, E. Cabrita // Aquaculture. — 2017. — V. 472. — P. 156-177.
130. Martin-Hidalgo, D. Antioxidants and Male Fertility: From Molecular Studies to Clinical Evidence / D. Martin-Hidalgo M.J. Bragado, A.R. Batista, P.F. Oliveira, M.G. Alves // Antioxidants. — 2019. — V. 8. —№. 4. — P. 89.
131. Martins, A.D. Assessment of Sperm Chromatin Damage by TUNEL Method Using Benchtop Flow Cytometer / A.D. Martins, R. Sharma, A. Agarwal // In Vitro Fertilization. A Textbook of Current and Emerging Methods and Devices Second Edition Springer, Cham. Nagy, Z., Varghese, A., Agarwal, A. (eds). — 2019. — P. 283-298.
132. Mehdinejad, N. The correlation between semen fatty acids with spermatological parameters in Iranian sturgeon (Acipenser persicus) brood stocks / N. Mehdinejad., V. Taghizadeh, M.R. Imanpour // Global Vet. — 2013. — V. 11. — P. 23-29.
133. Menichetti, S. Role of noncovalent sulfur-oxygen interactions in phenoxyl radical stabilization: synthesis of super tocopherol-like antioxidants / S. Menichetti, R. Amorati, V. Meoni, L. Tofani, G. Caminati, C. Viglianisi // Org. Lett. — 2016. — V. 18. — P. 5464-5467.
134. Merino, O. Protective effect of butylated hydroxytoluene on sperm function in 523 human spermatozoa cryopreserved by vitrification technique / O. Merino, W.E. Aguagüiña, P. Esponda, J. Risopatrón, E. Isachenko, V. Isachenko, R. Sánchez //, Andrologia. — 2015. — V. 47. —№.524. — P. 186-193.
135. Merino, O. Short-term storage sperm of coho salmon (Oncorhynchus kisutch) at 4 degrees C: Effect of sperm: Extender dilution ratios and antioxidant butyl-hydroxytoluene (BHT) on sperm function / O. Merino, K. Dumorne, S.V. Leidy, E. Figueroa, I. Valdebenito, J.G. Farias, J. Risopatron // Cryobiology. — 2020. — V. 95. — P. 44-50.
136. Mirzoyan, A.V. Preliminary results on ascorbic acid and lysine suppression of clastogenic effect of deep-frozen sperm of the Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedti)/ A.V. Mirzoyan, N.A. Nebesikhina, N.V. Voynova, V.A. Chistyakov // Int. J. Refrig. — 2006. — V. 29. — P. 374-378.
137. Moreau, R. Vitamin C-vitamin E interaction in juvenile lake sturgeon (Acipenser fulvescens R.), a fish able to synthesize ascorbic acid / R. Moreau, K. Dabrowski, S. Czesny, F. Cihla // J. Appl. Ichthyol. — 1999. — V. 15. — P. 250-257.
138. Muraoka, S. Inhibition by uric acid of free radicals that damage biological molecules / S. Muraoka, T. Miura // Pharmacol. Toxicol. — 2003. — V. 93. — P. 284-289,
139. Muthmainnah, C.R. Effect of glutathione on sperm quality after short-term cryopreservation in seurukan fish Osteochilus vittatus (Cyprinidae). / C.R. Muthmainnah, K. Eriani, I. Hasri, M. Irham, A.S. Batubara, Z.A. Muchlisin // Theriogenology. — 2018. — V. 122. — P. 30-34.
140. Nikolaev, A.A. Free radicals and bioantioxidants in reproductive processes (a review) / A.A. Nikolaev, P.V. Loginov, E.B. Mavlutova, A.A. Belyavskaya // Probl. Reprod. — 2018. — V. 24. —№. 1. — P. 21-26.
141. Nimse, S.B. Free radicals, natural antioxidants, and their reaction mechanisms / S.B. Nimse, D. Pal // RSC Adv. — 2015. — V. 5. —№. 35. — P. 27986-28006.
142. Ogretmen F., Effect of butylated hydroxytoluene (BHT) on the cryopreservation of common carp (Cyprinus carpio) spermatozoa / F. Ogretmen, Inanan B.E. // Anim Reprod. Sci. — 2014. —P. 151. — V.269-274.
143. Ogretmen, F. Effect of semen extender supplementation with cysteine on postthaw sperm quality, DNA damage, and fertilizing ability in the common carp (Cyprinus carpio) / F. Ogretmen, B.E. Inanan, F. Kutluyer, M. Kayim // Theriogenology. — 2015. — V. 83. — P. 1548-1552.
144. Osipova, V. P. Cryoprotective effect of phosphorous-containing phenolic anti-oxidant for the cryopreservation of beluga sperm / V. P. Osipova, M. N. Kolyada, N. T. Berberova, E. R. Milaeva, E. N. Ponomareva, M.M. Belaya, //Cryobiology. — 2014. — V.69. — P. 467-472.
145. Osipova, V.P. Application of new phenolic antioxidants for cryopreservation of sturgeon sperm / V.P. Osipova, N.T. Berberova, R.A K.V. Gazzaeva, Kudryavtsev // Cryobiology. — 2016. — V. 72. — P. 112-118.
146. Osipova, V.P. Chiral thioacetyl derivatives of proline as novel potential agents for beluga reproduction / V.P Osipova, M.N. Kolyada, M.A. Polovinkina, A.D. Kolumbet, V.A. Grigoriev, E.N. Ponomareva, Yu.T. Pimenov, K.V. Kudryavtsev // Aquaculture and Fisheries. — 2025. — №10. — P. 705-714.
147. Oyewole, A.O. Mitochondria-targeted antioxidants / A.O. Oyewole, M.A. Birch-Machin // The FASEB J. — 2015. — V.29. — P. 4766-4771.
148. Paoli, D.Sperm cryopreservation: effects on chromatin structure / D. Paoli, F. Lombardo, A. Lenzi, L. Gandini // Adv. Exp. Med. Biol. — 2014. — V 791. — P. 137-150.
149. Pereira, F.A. Reduced glutathione and ATP in the seminal cryopreservation of tambaqui / F. A. Pereira., C.D. Corcini, A.C.D. Silva, D.M. Pires, J.R. Pereira, S.M.M. Gheller // CryoLetters. — 2018. — V. 39. — P. 371-379.
150. Pillet, E. Egg yolk plasma can replace egg yolk in stallion freezing extenders / E. Pillet, G. Duchamp, F. Batellier, V. Beaumal, M. Anton, S. Desherces, E. Schmitt, M. Magistrini // Theriogenology. — 2011. — V. 75. —№. 1. — P. 105-114.
151. Ponomareva, E.N. Modern Sterlet Acipenser ruthenus Broodstock Management in Southern Russia / E.N. Ponomareva, M.M. Belaya // World Aquac. — 2013. — V. 4. — P. 55-59.
152. Ponomareva, E.N. New biotechnological methods for cryopreservation of reproductive cells of sturgeon / E.N. Ponomareva, A.A. Krasilnikova, A.M. Tikhomirov, A.V. Firsova // South of Russia: ecology, development. — 2016. — V. 11. —№. 1. — P. 59 - 68.
153. Psenicka, M. Cryopreservation of early stage Siberian sturgeon Acipenser baerii germ cells, comparison of whole tissue and dissociated cells / M. Psenicka, T. Saito, M. Rodina, B. Dzyuba // Cryobiology. — 2016. — V. 72. —№. 2. — P. 119-122.
154. Psenicka, M. Morphology, chemical contents and physiology of chondrostean fish sperm: a comparative study between Siberian sturgeon (Acipenser baerii) and starlet (Acipenser ruthenus) / M. Psenicka, S.M.H Alavi., M. Rodina, D. Cicova ZGela, J. Cosson, J. Nebesarova, O. Linhart // J. Appl. Ichthyol. — 2008. — V. 24. — P. 371-377.
155. Psenicka, M. Ultrastructural study on the fertilisation process in sturgeon (Acipenser), function of acrosome and prevention of polyspermy / M. Psenicka, M. Rodina, O. Linhart // Anim. Reprod. Sci. — 2010. — V. 117. — P. 147-154.
156. Robles, V. Flow Cytometry and Confocal Microscopy for ROS Evaluation in Fish and Human Spermatozoa, in: J. Espada (ed), Reactive Oxygen Species / V. Robles, M.F. Riesco, J.M. Martínez-Vázquez, D.G. Valcarce // Methods in Molecular Biology. — 2021. — P. 2202.
157. Ros-Santaella, J.L. Plant Extracts as Alternative Additives for Sperm Preservation / J.L. Ros-Santaella, E. Pintus // Antioxidants. — 2021. — V. 10. —№. 5. — P. 772.
158. Saber, M.H. Standardized Sperm Cryofreezing Technique for Caspian Sea Sturgeons (Huso huso, Acipenser persicus, Acipenser stellatus, Acipenser nudiventris) / M.H. Saber, Y. Bozkurt // Genetics of Aquatic Organisms. — 2024.
— V. 8(2). — P. 782.
159. Sadeer, N.B., The Versatility of Antioxidant Assays in Food Science and Safety— Chemistry, Applications, Strengths, and Limitations / N.B. Sadeer, D. Montesano, S. Albrizio, G. Zengin, M. F. Mahomoodally // Antioxidants. — 2020. — V. 9. — P. 709.
160. Sadeghi, A. Cryopreservation of beluga (Huso huso) sperm: Effect of different concentrations of DMSO and dilution rates on sperm mobility and motility duration after short-term storage. / A. Sadeghi, M.R. Imanpoor, V. Taghizadeh, F Shaluei // Global Veterinaria. — 2013a. — V. 10. — P. 46-50.
161. Sadeghi, S. Effect of different oxidative stress degrees generated by hydrogen peroxide on motility and DNA fragmentation of zebrafish (Danio rerio) spermatozoa / S. Sadeghi, , J. Pertusa, J. L. Yaniz, J. Nuñez, C. Soler, M. A. Silvestre // Reprod. Domest. Anim. — 2018. — V. 53(6). — P. 1498-1505.
162. Sadeghi, A. Cryopreservation of Stellate (Acipenser stellatus) Sperm: Effect of Different Concentrations of DMSO and Dilution Rates on Sperm Mobility and Motility Duration After Long-Term Storage. / A. Sadeghi, M.R. Imanpoor, R. Shahriari, M. Khalili, M. Abedi // Global Veterinaria. — 20136. — V. 10. — № 1.
— P. 26-30.
163. Sánchez-Rubio, F. Nanotechnology in reproduction: Vitamin E nanoemulsions for reducing oxidative stress in sperm cells / F. Sánchez-Rubio, P.J. Soria-Meneses, A. Jurado-Campos, J. Bartolomé-García, V. Gómez-Rubio, A.J. Soler, Arroyo- M.M. Jimenez , M.J. Santander-Ortega, M. Plaza-Oliver, M. V. Lozano, J.J. Garde, M.R. Fernández-Santos // Free Radicals Biol. Med. — 2020. — V. 160. — P. 4756.
164. Sandoval-Vargas, L. Oxidative stress and use of antioxidants in fish semen cryopreservation / L. Sandoval-Vargas, M. Silva Jiménez, J. Risopatrón González, E.F. Villalobos, E. Cabrita, I. Valdebenito Isler // Reviews in Aquaculture. — 2020. — P. 1-23.
165. Santos-Sánchez, N.F. Antioxidant Compounds and Their Antioxidant Mechanism, in: E. Shalaby (Ed.) / N.F. Santos-Sánchez, R. Salas-Coronado, C. Villanueva-Cañongo, B. Hernández-Carlos // Antioxidants, IntechOpen, London, UK. —2019.
— P. 23-50.
166. Savushkina, S.I. Improvement of Methods for the Deep Freezing of Fish's Reproductive Products / S.I. Savushkina, A.S. Erokhin, L.M. Malinovskiy // J. Cytol. — 2004. — V. 46. — P. 850-851.
167. Selyukov, A.G. Preservation of Valuable, Rare and Endangered Species of Animals. 1. Problems and Methods. / A.G. Selyukov, M.V. Kibalova, S.A. Selyukova // Tyumen State University Herald. Natural Resource Use and Ecology.
— 2017. — V. 3. — P. 61-76.
168. Shaliutina, A. Effect of short-term storage on quality parameters, DNA integrity, and oxidative stress in Russian (Acipenser gueldenstaedtii) and Siberian (Acipenser baerii) sturgeon sperm / A. Shaliutina, M. Hulak, I. Gazo, P. Linhartova, O. Linhart // Anim. Reprod. Sci. — 2013. — V. 139. — № 14. — P. 127-135.
169. Shaliutina-Kolesová, A. Comparison of oxidant and antioxidant status of seminal plasma and spermatozoa of several fish species / A. Shaliutina-Kolesová, Gazo I., J. Cosson, O. Linhart, J. // Czech Anim. Sci. — 2013. — V. 58. — P. 313-320.
170. Shaluei, F. Cryopreservation of Persian sturgeon (Acipenser persicus) sperm: effects of cryoprotectants, antioxidant, membrane stabilizer, equilibration time and dilution ratio on sperm motility and fertility / F. Shaluei, A. Sadeghi, V. Zadmajid // Aquac. Res. —2017. — V. 48. — P. 1031.
171. Sharifi-Rad, M. Oxidative Stress, and Antioxidants: Back and Forth in the Pathophysiology of Chronic Diseases / M. Sharifi-Rad, N.V. Anil Kumar, P. Zucca, E.M. Varoni, L. Dini, E. Panzarini, J. Rajkovic, P.V. Tsouh Fokou, E.
Azzini, I. Peluso, A. Prakash Mishra, M. Nigam, Y. El Rayess, M.E. Beyrouthy, L. Polito, M. Iriti, N. Martins, M. Martorell, A.O. Docea, W.N. Setzer, D. Calina, W.C. Cho, J. Sharifi-Rad, Lifestyle // Front. Physiol. — 2020. — V. 11. — P. 694.
172. Shulyak, A. V. Archives Modern aspects of the use of dimethyl sulfoxide (DMSO) / A.V. Shulyak, V.S. Goydyk, S.S. Gusakovsky, V.N. Grygorenko, Y.O. Mytsik, N.S. Badiuk // Pharmacologyonline. — 2021. — V.1. — P. 82-89.
173. Singh, V.K. Assessment of intracellular Ca2+, cAMP and 1,2-diacylglycerol in cryopreserved buffalo (Bubalus bubalis) spermatozoa on supplementation of taurine and trehalose in the extender / V.K. Singh, S.K. Atreja, R. Kumar, S. Chhillar, A.K. Singh // Reprod. Domest. Anim. — 2012. — V. 47. — P. 584-590.
174. Smolyaninov, I.V. Catechol thioethers with physiologically active fragments: Electrochemistry, antioxidant and cryoprotective activities / I.V. Smolyaninov, O.V. Pitikova, E.O. Korchagina, A.I. Poddel'sky, G.K. Fukin, S.A. Luzhnova, A.M. Tichkomirov, E.N. Ponomareva, N.T. Berberova // Bioorg. Chem. — 2019.
— V. 89. — P. 103003.
175. Sridhar, K. In vitro antioxidant activity of Kyoho grape extracts in DPPHradical dot and ABTSradical dot assays: Estimation methods for EC50 using advanced statistical programs / K. Sridhar, A. L. Charles // Food Chem. — 2019. — V. 275.
— P. 41.
176. Stejskal, K. Content of cysteine, reduced and oxidized glutathione in spermatozoa of representatives of Acipenseri formes (Acipenser baeriiandA. ruthenus) as well as teleosts (Perca fluviatilisandSander lucioperca) / K. Stejskal, Z. Svobodova, I. Fabrik, V. Adam, M. Beklova, M. Rodina, R. Kizek // J. Appl. Ichthyol. — 2008.
— V. 24. — № 4. —P. 519-521.
177. Suquet, M. Cryopreservation of sperm in marine fish / M. Suquet, C. Dreanno, C. Fauvel, J. Cosson, R. Billard // Aquacult. Res. — 2000. — V. 31. — P. 231-243.
178. Taouzinet, L. Encapsulation nanotechnology in sperm cryopreservation: systems preparation methods and antioxidants enhanced delivery / L. Taouzinet, S. Fatmi, M. Lahiani-Skiba, M. Skiba, M. Iguer-Ouada // CryoLetters. — 2021. — V. 42.
— № 1. — P. 1-12.
179. Tiwari, S. Targeted antioxidant delivery modulates mitochondrial functions, ameliorates oxidative stress and preserve sperm quality during cryopreservation / S. Tiwari, R.K. Dewry, R. Srivastava, S. Nath, T.K. // Mohanty Theriogenology.
— 2022. — V. 179. — P. 22-31.
180. Tsai, S. Advantages and applications of cryopreservation in fisheries science / S. Tsai, C. Lin // Braz. Arch. Biol. Technol. — 2012. — V. 55. — P. 425-433.
181. Tsvetkova, L.I. Effect of 2-aminoethanesulfonic acid (taurine) on the survival rate of sturgeon sperm after cryopreservation / L.I. Tsvetkova, N.D. Pronina, O.B. Dokina, A.A. Andreev, M.V. Karanova // J. Fishery. — 2012a. — V. 4. — P. 7781.
182. Tsvetkova, L.I. The organization of low-temperature bank of fish sperm (statement, development, perspectives) / L.I. Tsvetkova, N.D. Pronina, O.B. Dokina, A.V. Rekurbatskyi, V.A. Parnyshkov // J. Questions of fishery. — 2012b. — V. — 51. — P. 538-546.
183. Valcarce, D.G. Evaluation of Intracellular Location of Reactive Oxygen Species in Solea Senegalensis Spermatozoa / D.G. Valcarce, V. Robles // J. Visualized Exp.
— 2018. — V. 133. — P. 1-5.
184. Vargas, L. S. Oxidative stress and use of antioxidants in fish semen cryopreservation / L. S. Vargas, M. S. Jiménez, J. R. González, E.F. Villalobos, E. Cabrita, I. V. Isler // Rev. Aquaculture. —2020. — V. 13. — P. 365.
185. Wang, W Analysis, occurrence, toxicity and environmental health risks of synthetic phenolic antioxidants: A review / W. Wang, P. Xiong, H. Zhang, Q. Zhu, C. Liao, G. Jiang // Environ. Res. —2021. —201. —111531.
186. Ward, W.S. The unique, complex organization of the transcriptionally silent sperm chromatin / W.S. Ward, A.O. Zalensky // Crit. Rev. Eukaryot. Gene Expr.
— 1996. — V. 6. — № 2-3. — P. 139-147.
187. Xin, M. Siddique, Sterba J., Boryshpolets S., Linhart O., Molecular and subcellular cryoinjury of fish spermatozoa and approaches to improve cryopreservation / M. Xin, H. Niksirat, A. Shaliutina-Kolesová, M.A.M. // Rev. Aquac. — 2020. — V. 12. — P. 909-924.
188. Yang, Y. Comparative transcriptome analyses reveal changes of gene expression in fresh and cryopreserved yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco) sperm and the effects of Cryoprotectant Me2SO / Y. Yang, D. Liu, L. Wu, W. Huang, S. Yang, J. Xia, X. Liu, Z. Meng // Int. J. Biol. Macromol. — 2019. — V. 133. — P. 457465.
189. Zemkov, G.V. Cytomorphological and functional changes of Russian sturgeon (Acipenser gueldenshtadtii B.) sperm after cryoconservation / G.V. Zemkov, T.I. Akimochkina // J. Cytol. —. 2009. — V. 51. — № 11. —P. 945-952.
190. Zhang, J. Synthetic antioxidants and their oxidation products of antioxidant activity / J. Zhang, J. Hou, X. Weng // Cer. Oils Pro. — 2009. — V. 1. —P. 59-63.
191. Zhang, X. Effects of Different Cytoprotectants Combination on Sperm Survival, Fertility and Embryo Development in Amur Sturgeon (Acipenser schrenckii) / X. Zhang, J. Ma, L. Li, H. Jiang, J. Chen // Anim. Vet. Sci. — 2018. — V. 6. — № 4. —P. 51-57.
Автор выражает искреннюю признательность д.х.н. Кудрявцеву К.В. за предоставленные для исследований вещества и рекомендации по работе. Также автор искренне благодарит к.б.н. Коляда М.Н., к.х.н. Половинкину М.А., д.х.н. Осипову В.П., д.б.н. Пономареву Е.Н. и всех соавторов за помощь в работе и участие в подготовке публикаций.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АОА — антиоксидантная активность
OC — окислительный стресс
АКМ — активные кислородные метаболиты
ДМСО — диметилсульфоксид
ПОЛ — пероксидное окисление липидов
КАТ — фермент каталаза
СОД — фермент супероксиддисмутаза
ТБК — тиобарбитуровая кислота
ТБК-АП — вторичные карбонильные продукты пероксидации липидов, дающие
окрашенный комплекс с тиобарбитуровой кислотой
Ионол — 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, BHT
Тролокс — 6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоновая кислота
ЭИД — эффективность ингибирующего действия
ДФПГ — 2,2-дифенил-1-пикрилгидразильный радикал
ABTS — 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфокислота)
CUPRAC-тест — модельная система оценки способности восстанавливать ион
меди(П) исследуемыми соединениями
FIC-тест — модельная система определения железо-хелатирующей активности по
снижению уровня окрашенного Fe2+-феррозинового комплекса
FRAP-тест — модельная система оценки способности восстанавливать ион
железа(Ш) исследуемыми соединениями
Н2О2 — пероксид водорода
НСТ-тест — ферментативная система ксантин/ксантиноксидаза
NO — оксид азота
O2^ — супероксид анион-радикал
TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) — антиоксидантная активность,
рассчитанная в эквивалентах тролокса
ПНЖК — полиненасыщенные жирные кислоты;
in vivo — исследование внутри живого организма или клетки
in vitro — исследование вне живого организма, в пробирке
ПРИЛОЖЕНИЯ А
В работе исследованы антиоксидантные свойства новых биологически активных соединений - аналогов витамина Е 1-14, сочетающих в структуре несколько редокс-активных биомиметических центров, в сравнении с ионолом и тролоксом (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Структуры новых биологически активных соединений - аналогов витамина Е (1-14) и реперных соединений (ионол, тролокс)
Определяющим свойством большинства антиоксидантов является их способность выступать в качестве «ловушек» активных радикалов, что позволяет им ингибировать развитие цепных радикальных процессов (РаМауап, et а1., 2022).
2 Исследование антиоксидантных свойств проведено под руководством к.х.н. Половинкиной М.А.
В работе проведена оценка радикал-перехватывающей активности производных 1-14 в отношении синтетических стабильных радикалов: 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (ДФПГ), 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфокислоты) (ABTS), а также в отношении природного радикала оксида азота (NO) (Apak, et al.,2004). Несмотря на наличие в структуре систем переноса атомов водорода и электронов большинство соединений в концентрации 0.1 мМ проявляют умеренную активность в ДФПГ-тесте (27-50% ингибирования) (Таблица 1).
Таблица 1 — Антиоксидантная активность новых аналогов витамина Е (1-14) в
сравнении с ионолом и тролоксом
Соединение % ингибирования
ДФПГ ABTS NO
1 50,27 ± 1,38 89,22 ± 1,53 11,19 ± 2,15
2 38,28 ± 0,76 89,69 ± 1,61 16,39 ± 1,88
3 27,43 ± 0,76 68,42 ± 0,61 19,47 ± 1,43
4 36,79 ± 0,98 89,62 ± 1,43 14,99 ± 1,07
5 33,15 ± 1,55 56,67 ± 0,84 37,74 ± 1,87
6 36,78 ± 1,14 80,30 ± 1,17 38,07 ± 1,57
7 31,05 ± 0,97 74,30 ± 0,96 36,42 ± 2,53
8 31,92 ± 0,87 66,92 ± 0,82 31,16 ± 2,03
9 32,38 ± 0,93 73,52 ± 1,01 29,38 ± 2,02
10 36,31 ± 1,06 22,39 ± 0,21 27,21 ± 0,75
11 32,84 ±1,38 86,12 ±1,36 16,98 ±1,06
12 38,33 ±1,32 84,48 ±1,47 17,22 ±0,84
13 89,63 ±1,20 70,47 ±1,12 17,23 ±1,36
14 88,60 ±0,95 75,18 ±1,28 14,61 ±1,10
ионол 31,78 ± 1,01 62,53 ± 1,18 33,36 ± 0,37
тролокс 46,99 ± 1,06 72,75 ± 1,29 26,63 ± 0,33
Приведены средние значения по серии опытов, отличия от контрольной группы р<0,05. Значения выражены как среднее значение ± стандартное отклонение.
Наибольшую активность демонстрируют энантиомеры 13 и 14, -90% ингибирования, что примерно в 2-3 раза выше активности эталонных антиоксидантов - ионола и тролокса.
Антирадикальное действие потенциальных антиоксидантов связано с переносом атома водорода (HAT) и/или переносом одного электрона (SET), конечные продукты при этом образуются одинаковые (Schaich, , et al., 2015). В Соединения 1, 2, 4, 6, 11, 12 в реакции со стабильным катион-радикалом ABTS^+ показывают достаточно высокую антирадикальную активность (>80%), которая превышает действие тролокса (72%) и ионола (62%).
Типичный вид электронных спектров поглощения ABTS^+ и ДФПГ-радикала в присутствии всех соединений представляет собой резкое снижение значений оптической плотности, переходящее в плавное после 3 мин инкубирования, что свидетельствует о гибридном типе взаимодействия с изученными радикалами: наблюдается перенос одного электрона, это SET механизм (Single Electron Transfer), который далее переходит в перенос атома водорода, так называемый HAT механизм (Hydrogen Atom Transfer) (SET+HAT). Исключение составляет соединение 10, для которого характерен только HAT-механизм. Замедление скорости реакции, предположительно, вызвано большим размером молекул с медленной диффузией и затрудненным стерическим доступом к радикалам, а также одновременным переносом как электронов, так и атомов водорода. Стоит отметить, что электронные спектры поглощения ДФПГ-и ABTS-радикалов в присутствии производных мало различаются между собой, что объясняется наличием в структуре одинакового редокс-активного фенольного фрагмента. Полученный результат полностью согласуется с данными по электрохимическому анализу соединений, где в результате отрыва одного электрона на первой стадии окисления установлено образование соответствующего катион-радикала, который преобразуется на последующей стадии до ароксильного радикала в процессе отрыва протона (Осипова, и др., 2011).
Одной из самых активных форм АКМ является оксид азота, который при небольших концентрациях играет важную роль в нормальной физиологии клеток, при этом высокие уровни NO^ могут быть высокотоксичными для живого организма (Thomas, 2015). Для исследованных соединений установлена незначительная (11-38%) радикал перехватывающая способность в отношении
NO, сгенерированного в растворе нитропруссида натрия на свету (Таблица 1). Сравнимую с ионолом и тролоксом активность демонстрируют только производные (3,5-ди-шреш-бутил-4-гидроксифенил)-пирролидин-2-карбоновой кислоты 5-10 (26-38%).
Изучена восстановительная активность соединений 1-14 в реакциях переноса
2+ 3+
электрона на в (CUPRAC-тест) и Fe (FRAP-тест) и рассчитана в
эквивалентах тролокса (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity, TEAC) на основании данных поглощения и линейной калибровочной кривой для данного реперного соединения. В CUPRAC-тесте установлена большая восстанавливающая способность соединений 1, 5, которая в 1.26 и 1.16 раз, соответственно, превышает действие тролокса (Рисунок 2).
HCUPRAC DFRAP
1 1 Ъ 4 5 6 7 8 О 10 11 12 13 14 довод тролок.
Рисунок 2 — Восстановительная способность новых биологически активных соединений (1-14) в сравнении с ионолом и тролоксом в СЦРКАС-и FRAP-тестах. Приведены средние значения по серии опытов, отличия от контрольной группы р<0,05. Значения выражены как среднее значение ± стандартное отклонение.
Восстановительная способность соединений 3, 6, 8, 11 и 13 сравнима с тролоксом (-1), для соединений 2, 12 и 14 - с ионолом (-0.87). Активность
3+
соединений 1, 3, 13 и 14 в реакции восстановления Fe превышает действие тролокса в 1.36, 1.38, 1.57 и 1.53 раз, соответственно. Наибольшую активность в
данной тест-системе проявляет соединение 9, способность которого
3+
восстанавливать Fe в 1.8 раз превышает действие тролокса. Отмечено, что
3+
практически не восстанавливают Fe соединения 2, 4, 6, 7 и 12.
Известно (Apak, et al., 2004), что редокс-потенциал Fe(III) сопоставим с потенциалом ABTS^+ и между методами ABTS^+ и FRAP существует прямая взаимосвязь, однако результаты нашего исследования не подтверждают этого. Объясняется это, прежде всего, тем, что ABTS-тест проводится в нейтральной среде, а FRAP - в слабокислой. Кроме того, FRAP метод считается неспецифичным, так как наличие любых частиц в реакционной смеси, способных окисляться легче, чем Fe(III), будет приводить к искажению результатов. В отличие от FRAP-теста, CUPRAC анализ проводится при близком к физиологическому значению pH 7 и влияние посторонних химических веществ в реакционной смеси на конечный результат не установлено (Apak, et al., 2004). Также, значения, полученные методом CUPRAC для многочисленных фенольных соединений, хорошо коррелируют не только между собой, но и с данными, полученными другими методами оценки антиоксидантной активности, в особенности ABTS, что подтверждается результатами нашей работы.
Еще одним важным и самостоятельным видом антиоксидантной активности
соединений является их способность связывать ионы переходных металлов, в
2+
частности Fe , катализирующих реакцию Фентона (Fenton, 1894), в результате которой происходит распад LOOH и образование высоко агрессивного HOV Это в свою очередь, способствует развитию ОС, поэтому взаимодействие потенциальных антиоксидантов с данными ионами приводит к ингибированию радикальных процессов. Проведена оценка способности соединений 1—13 в концентрации 0.5 мМ связывать ионы Fe2+, приводящая к снижению уровня окрашенного Fe2+-феррозинового комплекса (FIC-тест).
Хелатирующая способность производных уступает эталонному соединению - этилендиаминтетрауксусной кислоте (ЭДТА), активность которой принята за 100% (Рисунок 3), однако для всех соединений характерна более высокая способность связывать ионы железа(П) (16-73%), по сравнению с ионолом.
ис}%
■Фт
г*
1 2 В 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ионол
Рисунок 3 — Железохелатирующая активность (FIC, %) новых аналогов витамина Е (1-13) в сравнении с ионолом. Приведены средние значения по серии опытов, отличия от контрольной группыр<0,05. Значения выражены как среднее
значение ± стандартное отклонение.
Наибольшая эффективность действия установлена для соединений 6 и 7 (65 и 73% ингибирования). Известно, что не все фенольные соединения быстро
Т^ 2+
взаимодействуют с Fe , поэтому оставшиеся ионы железа реагируют с феррозином, образуя стабильный окрашенный комплекс (Ара^ et а1., 2004.).
Таким образом, проведен анализ антиоксидантной активности новых синтетических аналогов витамина Е в срвнении с ионолом и тролоксом. Суммарно наибольшая антиоксидантная активность отмечается у соединений 1, 6 и энантиомеров 13 и 14. Полученные результаты указывают на перспективность применения данных соединений в качестве не только антиоксидантов, но и потенциальных протекторов в процессе криоконсервации спермы рыб. Проведение комплексной оценки биоактивности данных производных с использованием других тест-систем позволит в дальнейшем исключить нежелательные побочные эффекты.
Таблица 2 - Коэффициент корреляции Пирсона между значениями показателей антиоксидантной активности новых биологически активных _соединений, жизнеспособности половых клеток осетровых рыб и бестера на ранних этапах онтогенеза_
Показатели NO, % инг, О"-, % инг, ДФПГ % инг, ABTS, % инг, TEACCUPRAC TEACFRAP H2O2, ki/k0 H2O2 + каталаза (0,5 у,е,) ki/k0 Время подвижности спермы белуги, с Фертильность икры стерляди, % Количество полученных личинок, шт, Выживаемость потомства на этапе предличинок, %
O2^, % инг, 0,53*
ДФПГ, % инг, 0,26 0,96***
ABTS, % инг, 0,79** 0,94** 0,79*
teaccuprac 0,76* 0,95** 0,82* 0,98**
teacfrap 0,16 0,92** 0,99** 0,73* 0,76**
H2O2, ki/ko 0,19 0,85** 0,88** 0,72** 0,67* 0,87*
H2O2 + каталаза (0,5 у,е,) 0,05 0,86** 0,97** 0,63** 0,69** 0,99** 0,81*
Время подвижности спермы белуги, с -0,06 0,38 0,49* 0,18 0,35 0,52* 0,04 0,62**
Фертильность икры стерляди, % -0,42 0,02 0,21 -0,22 -0,05 0,27 -0,19 0,41 0,92**
Количество полученных личинок, шт, -0,31 -0,08 0,06 -0,25 -0,07 0,11 -0,38 0,24 0,89* 0,97**
Выживаемость потомства на этапе предличинок, % -0,31 -0,08 0,06 -0,25 -0,07 0,11 -0,37 0,25 0,90** 0,97** 1,00**
ТБК-АП, нмоль/109 спермиев -0,47* -1,00** -0,97** -0,91** -0,93** -0,95** -0,85* -0,90** -0,42* -0,08 0,03 0,03
*(p<0,05), **(p<0,01), ***(p<0,001),'
Методические рекомендации по использованию протекторов нового поколения для воспроизводства хозяйственно-ценных видов рыб в товарной аквакультуре
Утверждаю
СПРАВКА
о возможном практическом применении результатов исследования
в сфере сельское хозяйство (рыбное хозяйство и аквакультура)
Настоящим подтверждаю, что ООО «Прибой» с применением нового метода, включающего «Методические рекомендации по использованию протекторов нового поколения для воспроизводства хозяйственно-ценных видов рыб в товарной аквакультуре», полученных Осиповой В.П., Коляда М.Н., Пономаревой E.H., Половинкиной М.А., Колумбет А.Д., Фирсовой A.B., Красильниковой A.A. при выполнении научно-исследовательской работы, проведена оценка возможности применения в качестве протекторных добавок новых синтетических аналогов природного витамина Е, позволяющих сохранить и повысить жизнеспособность спермы осетровых рыб в условиях краткосрочного и низкотемпературного хранения, и установлено повышение качества спермы сибирского осетра при добавлении нового производного L-пролина.
На основании полученных ООО «Прибой» результатов, методические рекомендации
*
будут предложены в технологическом процессе.
Корчунов А. А.
УТВЕРЖДАЮ
р по учебной работе и деятельности дхн- профессор,
о внедрении научно-исследовательской разработки в образовательный процесс
В результате выполнения диссертационной работы Колумбет А.Д. «Повышение жизнеспособности спермы осетровых рыб с использованием новых биологически активных соединений - аналогов витамина Е» были разработаны «Методические рекомендации по использованию протекторов нового поколения для воспроизводства хозяйственно-ценных видов рыб в товарной аквакультуре» авторов Осиповой В.П., Коляда М.Н., Пономаревой E.H., Половинкиной М.А., Колумбет А.Д., Фирсовой A.B., Красильниковой A.A., которые внедрены в образовательный процесс подготовки бакалавров по направлению 35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура» (профиль «Аквакультура»). Методические материалы используются при проведении практических занятий по дисциплинам: «Искусственное воспроизводство рыб», «Практикум по искусственному воспроизводству рыб».
Протокол заседания кафедры № 10 от 01.09.2025 г.
Заведующая кафедрой «Аквакультура и водные биоресурсы», д. с/х.н., доцент
Директор института рыбного хозяйства, биологии и природопользования, к.б.н., доцент
Егорова В.И.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.