Совершенствование способа получения и дозревания ооцитов крупного рогатого скота in vitro тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шульгин Илья Константинович

• Шульгин Илья Константинович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Шульгин Илья Константинович

ВВЕДЕНИЕ

Структурно-логическая схема эксперимента

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1 Становление и история вспомогательных репродуктивных технологий

1.1.1 Современное состояние отрасли эмбриотехнологий

1.1.2 Новые возможности получения и трансплантации эмбрионов

1.1.3 Преимущества и недостатки технологии получения эмбрионов in vitro

1.1.4 Обоснование менеджмента животных доноров и реципиентов

1.1.5 Использование менее распространённых подвидов крупного рогатого скота для вспомогательных репродуктивных технологий на фермах

1.1.6 Физиологические особенности высокопродуктивного молочного скота

1.2 Современные достижения в разработке сред для получения эмбрионов крупного рогатого скота in vitro

1.2.1 Эволюция составов сред: от ко-культивирования к физиологически естественным системам

1.2.2 Коммерческие возможности, интеграция с геномной селекцией и сексированием

1.2.3 Новые подходы к оптимизации культуральных сред

1.3 Цифровые технологии и возможности искусственного интеллекта в сельскохозяйственной отрасли

1.3.1 Используемые и экспериментальные цифровые технологии для сельскохозяйственных ферм и агрохолдингов

1.3.2 Цифровые технологии, используемые в отрасли вспомогательных репродуктивных технологий

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Применение вспомогательных репродуктивных технологий в условиях промышленного животноводства

3.1.1 Анализ продуктивных особенностей высокоудойных коров в промышленных хозяйствах Ленинградской области

3.1.2 Анализ особенностей воспроизводства высокопродуктивных коров

3.1.3 Анализ причин выбытия высокопродуктивных коров на территории Ленинградской области

3.2 Оптимизация методик выделения ооцит-кумулюсных комплексов in vitro post mortem и разработка экспериментальной среды для их дозревания. Модифицирование среды эстральной сывороткой коров

3.2.1 Сравнение методик выделения ооцит-кумулюсных комплексов из яичников после овариоэктомии

3.2.2 Приготовление эстральных сывороток и исследование их биохимического состава

3.2.3 Сравнение эффективности сывороточных сред для дозревания ооцитов in vitro в технологии получения эмбрионов крупного рогатого скота

3.2.4 Приготовление среды для дозревания ооцитов крупного рогатого скота in vitro, сравнение с мировыми аналогами, используемыми на практике

3.3 Техническое обеспечение процесса для приготовления среды

3.3.1 Необходимое оборудование для приготовления среды

3.3.2 Требования к производству и хранению сред

3.3.3 Сроки хранения сред

3.4 Новые цифровые технологии, применяемые в сельском хозяйстве и возможности цифровой трансформации для вспомогательных репродуктивных технологий

3.5 Расчёт экономической эффективности

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БЛАГОДАРНОСТИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Получение и трансплантация эмбрионов in vitro является одним из наиболее перспективных направлений развития в селекции крупного рогатого скота на ближайшие годы, так как открывает впечатляющий диапазон взаимодействий и манипуляций со стадом животных. Появляются такие возможности, как:

• получение эмбрионов от высокоценных доноров и их подсадка малоценным реципиентам;

• создание криобанка редких и малочисленных пород крупного рогатого скота;

• межпородные переносы, при необходимости плавного перехода хозяйства от одной породы животных к другой;

• получение эмбрионов post mortem, то есть после потери высокоценной особи, чьё потомство в дальнейшем сможет выносить реципиент;

• улучшение поголовья в короткие сроки за счёт большого количества потомков, полученных от особей, наиболее интересующих предприятие по выбранным критериям.

Применение методов вспомогательных репродуктивных технологий в промышленном животноводстве на данный момент не имеет широкого распространения из-за не самой высокой эффективности, например, в сравнении с искусственным осеменением, которое используется практически во всех хозяйствах, занимающихся разведением крупного рогатого скота, а также по причине малого количества квалифицированных специалистов, владеющих методиками получения эмбрионов in vitro. Для проведения всех вышеперечисленных действий необходим грамотный отбор коров или тёлок в донорскую группу как по зоотехническим показателям, так и по данным с цифровых устройств, активно распространяющихся в сельском хозяйстве. Также одним из ключевых аспектов, влияющих на эффективность и стоимость технологии, является культуральная среда, в которой ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) сначала дозревают и становятся компетентными к

оплодотворению (IVM), в следующей среде происходит их оплодотворение (IVF) и в третьей среде происходит культивирование эмбрионов до стадии бластоцисты в течение 7-8 дней (IVC) [24].

Одна из основных сложностей в технологии получения эмбрионов in vitro заключается в отсутствии доступных на рынке отечественных коммерческих сред, находящихся в активном практическом использовании. Зарубежные аналоги имеют ряд недостатков, которые заключаются в медленной логистике и как итог сжатым сроком годности приобретаемых сред и высокой конечной стоимости. Зарубежные среды зачастую не модифицируют при помощи эстральных сывороток с целью снижения себестоимости и увеличения сроков годности, не смотря на снижение конечной эффективности продукта. Одним из ключевых факторов, влияющих на получение эмбриона, считается среда для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов, так как от эффективности этапа IVM зависят все дальнейшие этапы и зачастую, чем выше эффективность первого этапа, тем будет выше эффективность последующих. В связи с этим учёные изучают возможности снятия мейотического блока (ареста), тестируют среды двойного дозревания, применяют новые компоненты и изучают механизмы биохимического взаимодействия [107].

Актуальной задачей на сегодняшний день становится совершенствование и оптимизация методов отбора доноров и реципиентов по комплексу параметров и привлечение цифровых технологий (ЦТ) в сельское хозяйство для решения данной задачи. Разработка конкурентоспособных отечественных наборов сред из доступных в Российской Федерации компонентов для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов (IVM), их оплодотворения (IVF) и культивирования (IVC), поможет уменьшить зависимость отечественной эмбриологии от импорта и снизить конечную себестоимость полученного эмбриона. Внедрение технологии в промышленное производство становится важной глобальной задачей для сохранения и увеличения достигнутого генетического потенциала сельскохозяйственных животных.

Новизна исследования заключается в разработке отечественной среды (на 97,9%) для дозревания ооцитов крупного рогатого скота, по эффективности сопоставимая с зарубежной коммерческой средой, в результате выход бластоцист составил 26,3% на разработанной среде против 21,4 на импортной коммерческой; также были приготовлены, апробированы и обоснованы для использования эстральные сыворотки из крови коров, находящихся в охотке в концентрации в среде для дозревания 10% и 15%, что увеличивает выход компетентных к оплодотворению ооцитов на 26,4% и 41,1% соответственно; обосновано применение методики овариальной резекции, вместо фолликулярной аспирации, что способствует сохранению кумулюса и более высокому выходу ОКК; определено, что применение цифровых технологий в высокоудойных стадах может стать основой для более тонкого подбора коров в группы доноров ОКК в циклах получения эмбрионов КРС in vitro.

Объекты исследования - ооцит-кумулюсные комплексы крупного рогатого скота, дозревающие в экспериментальной среде, модифицированной эстральной сывороткой коров и высокопродуктивные коровы голштинской породы.

Предмет исследования - процесс дозревания ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота in vitro в разрабатываемой среде и его влияние на морфофункциональные характеристики ооцитов, а также продуктивные и воспроизводительные качества коров, определяющие их пригодность в качестве доноров, методы их оптимизации с использованием цифровых технологий.

Цель исследования - разработать среду для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота in vitro, модифицированную эстральной сывороткой коров, оптимизировать этапы отбора доноров и реципиентов на основе продуктивных и воспроизводительных особенностей с использованием современных цифровых технологий в сельском хозяйстве.

Задачи:

1. Провести исследование состояния воспроизводства, племенных и продуктивных качеств высокопродуктивных коров в хозяйствах Ленинградской области. Определить особенности производственного цикла высокопродуктивных коров для использования их в циклах получения эмбрионов in vitro.

2. Сравнить и подобрать оптимальные методики, применяемые для выделения ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота из яичников после овариоэктомии.

3. Провести практическое исследование по влиянию эстральной сыворотки коров в различной концентрации при их добавлении в среду для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов методом in vitro. Проанализировать биохимический состав приготовленной эстральной сыворотки, определить влияние компонентов сыворотки на этап дозревания ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота.

4. Разработать и апробировать культуральную среду для дозревания ооцитов крупного рогатого скота модифицированную эстральной сывороткой in vitro, сравнить её эффективность с импортными коммерческими аналогами.

5. Исследовать современные цифровые технологии, приборы визуального мониторинга, используемые в хозяйствах и технологии искусственного интеллекта, в том числе положительно влияющие на воспроизводительные функции крупного рогатого скота, возможности их использования при отборе коров в группы доноров и реципиентов для применения технологии получения эмбрионов in vitro.

Теоретическая и практическая значимость проведённых исследований

Результаты работы дополняют существующие данные для дальнейших исследований и практического использования. Определены риски в части воспроизводства высокопродуктивного скота и получены данные об использовании наиболее эффективных методик выделения ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота, о влиянии эстральной сыворотки и её биохимического состава на дозревающие ооциты в культуральных средах для получения эмбрионов in vitro.

Также протестированы и обоснованы для применения на производстве эстральные сыворотки коров для улучшения этапа дозревания ооцитов крупного рогатого скота in vitro, разработана и апробирована в условиях промышленного производства среда для дозревания ооцитов крупного рогатого скота. Полученные данные станут основой для дальнейших наработок, используемых в практике вспомогательных репродуктивных технологий, в том числе для продолжения разработок следующих компонентов набора сред для получения эмбрионов крупного скота по технологии in vitro.

Доказана возможность практического применения разработанной среды в циклах получения эмбрионов крупного рогатого скота in vitro, получены новые знания о механизмах сохранения целостности кумулюсных клеток при применении метода овариальной резекции, экспериментально подтверждена теоретическая эффективность эстральных сывороток и их концентрация на этапе дозревания ооцитов in vitro, определена дополнительная роль цифровых устройств для отбора коров в группы доноров и реципиентов.

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментально обосновано применение методики овариальной резекции яичников, полученных после овариоэктомии, позволяющая получать пригодные для работы in vitro ооциты крупного рогатого скота с

эффективностью выхода ооцитов в два раза выше, чем при применении методики фолликулярной аспирации.

2. Доказана эффективность добавления эстральной сыворотки в концентрации 10-15% в среду для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота in vitro, которая достоверно повышает выход бластоцист на 44,8% по сравнению с группой контроля без добавления сыворотки.

3. Разработан и апробирован состав среды для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скота in vitro, состоящий из отечественных компонентов на 97,9% обеспечивает увеличение выхода MII до 13,9%, частоты дроблений до 9,7% и повышает выход бластоцист до 4,9%.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование способа получения и дозревания ооцитов крупного рогатого скота in vitro»

Апробация работы

Разработанная среда для дозревания ооцитов крупного рогатого скота in vitro апробирована в ходе коммерческого проекта по получению эмбрионов от высокоценных тёлок голштинской породы в Ленинградской области в 2025 г.

Приготовленная эстральная сыворотка для модифицирования среды IVM успешно применялась в ходе двух коммерческих проектов по получению эмбрионов в 2022-2023 гг.

По тематике исследования были проведены:

Доклад на круглом столе «Цифровизация сельского хозяйства и развитие инновационных проектов молодых ученых» на международной агропромышленной выставке Агрорусь 2022 г.

Победитель персональных грантов ректора СПбГАУ 2022 II степени на лучшую научно-исследовательскую работу молодых учёных в категории «Аспиранты» 2022 г.

Победитель программы Умник по Санкт-Петербургу и Ленинградской области по направлению Н5. Биотехнологии 2022 с финансированием на 20232024 гг.

Финалист конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов высших учебных заведений МСХ РФ в номинации «Зоотехния» 2023 г. (I степень 1го этапа и II степень 2го этапа).

Финалист конкурса «Созвездие АгроТеха», реализуемого Фондом «Сколково» по заказу Россельхозбанка в 2023 г.

Доклад на круглом столе «Потенциал молодых учёных как драйвер развития АПК» на международной агропромышленной выставке Агрорусь 2023 г.

Доклад на круглом столе «Актуальные вопросы применения эмбриотехнологий в практическом животноводстве» на международной агропромышленной выставке Агрорусь 2023 г.

Доклад на международном сельскохозяйственном конгрессе АзияЭкспо 2023 г., практическая сессия «КРС. Воспроизводство».

Выступление с докладом и совместное проведение мастер-класса на Международной выставке-форуме «Россия», ВДНХ, на неделе науки и высшей школы, организованной совместно с Комитетом по науке и высшей школы Санкт-Петербурга в 2024 г.

Доклады на пленарных заседаниях на международной научно-практической конференции молодых учёных и обучающихся «Интеллектуальный потенциал молодых учёных как драйвер развития АПК» в 2024-2025 гг.

Участие в программе по обмену студентов и аспирантов с СевероВосточным сельскохозяйственным университетом г. Харбина, Китай в рамках программы обмена опытом в течение 2,5 месяцев в 2024 г. За это время были

проведены совместные эксперименты с тканями эндометрия, аспирантами СПбГАУ был проведён мастер-класс по выделению ОКК свиней.

Участие в выставке совместных достижений России и Китая в г. Харбин со стендовым докладом в 2024 г.

Совместная организация, проведение и доклад на круглом столе «Теоретические и практические аспекты применения вспомогательных репродуктивных технологий в животноводстве» на международной агропромышленной выставке Агрорусь в 2024 и 2025 году.

Доклад «Разработка среды для дозревания ооцитов крупного рога-того скота in vitro. Опыт грантовой поддержки молодого учёного.» на IX международной научно-практической конференции «Встречи на Волге 2025», организованной ИДК «Мать и дитя».

Патент на изобретение № 2811295 C1 Российская Федерация, МПК A61D 1/00. Инструмент для выделения ооцит-кумулюсных комплексов из яичников млекопитающих: № 2023115866: заявл. 16.06.2023: опубл. 11.01.2024 / Л. Н. Ротарь, В. Ю. Морозов, И. К. Шульгин [и др.].

Патент на промышленный образец № 148564 Российская Федерация. Инструмент для выделения ооцит-кумулюсных комплексов из яичников млекопитающих: заявл. 07.03.2025: опубл. 30.07.2025 / Л. Н. Ротарь, В. Д. Шульгина, И. К. Шульгин.

Публикации по тематике исследования

- издания, входящие в перечень ВАК:

1) Шульгин, И. К. Сравнение методик выделения ооцит-кумулюсных комплексов из яичников животных после овариоэктомии / И. К. Шульгин, Л. Н. Ротарь, В. Д. Шульгина // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2023. - № 2(71). - С. 114-120. - DOI 10.24412/20781318-2023-2-114-120.

2) Шульгин, И. К. Исследование эффекта эстральной сыворотки коров при добавлении в среду для дозревания ооцит-кумулюсных комплексов IN VITRO / И. К. Шульгин, Л. Н. Ротарь, В. Д. Шульгина // Международный вестник ветеринарии. - 2024. - № 1. - С. 318-324. - DOI 10.52419/issn2072-2419.2024.1.318.

- издания, входящие в Scopus:

1) Analysis of Technologies for Visual Tracking of Physiological Condition of Cattle / K. Trezubov, E. Avksentieva, V. Luzhnyak, I. K. Shulgin // Springer conference. Smart Innovation, Systems and Technologies. 06-08 июня 2022 года. Vol. 331, 2023. - P. 259-270. - DOI 10.1007/978-981-19-7780-0_23.

- издания, входящие список в РИНЦ:

1) Шульгин, И. К. Племенные и продуктивные качества коров-рекордисток в АО «Гатчинское» / И. К. Шульгин, А. Ю. Алексеева // Роль молодых ученых и исследователей в решении актуальных задач АПК: материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и обучающихся, Санкт-Петербург-Пушкин, 26-28 марта 2020 года. Том Часть I. - Санкт-Петербург-Пушкин: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, 2020. -С. 213-215.

2) Лужняк В. Д. Продолжительность хозяйственного использования коров и причины их выбытия в АО «Гатчинское» / В. Д. Лужняк, И. К. Шульгин, А. Ю. Алексеева // Интеллектуальный потенциал молодых ученых как драйвер развития АПК: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и обучающихся, Санкт-Петербург-Пушкин, 24-26 марта 2021 года. Том Часть 1. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, 2021. - С. 235-237.

3) Шульгин, И. К. Состояние воспроизводства высокопродуктивных молочных коров в АО «Гатчинское» / И. К. Шульгин // Интеллектуальный потенциал молодых ученых как драйвер развития АПК: материалы

международной научно-практической конференции молодых ученых и обучающихся, Санкт-Петербург - Пушкин, 16-18 марта 2022 года / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Том Часть I. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, 2022. - С. 324-326.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, расчета экономической эффективности, заключения, выводов, предложений, благодарностей, списка использованной литературы. Общий объем рукописи 124 страниц, содержит 15 таблиц, 15 рисунков. Список цитируемой литературы включает 128 источников, в том числе 60 на иностранном языке.

Структурно-логическая схема эксперимента

Структурно-логическая схема эксперимента разделена на три ключевых раздела.

Первый раздел связан с отбором животных в донорские группы, исследованием особенностей их продуктивности, воспроизводства и причин выбытия. Изучены особенности животных, отобранных в группы матерей быков, проведено их прямое сравнение с общим поголовьем фермы.

Второй - ключевой раздел диссертационной работы, связанный с разработкой собственной экспериментальной среды для дозревания ооцитов, усовершенствованием методик выделения ОКК, использованием компонентов крови в культуральной среде. Также выполнено практическое исследование по сравнению разработанной среды для дозревания с мировыми коммерческими аналогами, используемыми при промышленном получении эмбрионов крупного рогатого скота in vitro.

Третий раздел посвящён цифровым технологиям, используемым на практике в фермах Ленинградской области и будущим возможностям экспериментальных устройств. Изучена их применимость для отбора коров в группы доноров и реципиентов, а также для отслеживания состояния животных перед их использованием в циклах ВРТ. Исследовано состояние цифровизации в хозяйствах Ленинградской области, получены сведения о предпочитаемых устройствах в зависимости от поголовья и продуктивности животных.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1 Становление и история вспомогательных репродуктивных технологий

Корни вспомогательных репродуктивных технологий уходят далеко в прошлое и начинаются с опытов искусственного осеменения кобыл, что датируется от 800 лет до н.э. до 286 года н.э. В XIX веке были успешно проведены опыты оплодотворения икринок отдельно взятыми молоками русским рыбоводом В.П. Врасским. Общепринятые методики по получению семени, его разбавлению и искусственному осеменению были разработаны позже, также русскими учёными во главе с Ивановым И.И. Позже, в 1930 году, под его руководством было искусственно осеменено более ста тысяч животных [28,41].

Для распространения пород и генотипов животных, интересующих производителей, росла необходимость транспортировки семени на большие расстояния и длительного её хранения в том числе с целью сохранения редких и исчезающих пород животных [103].

Для решения подобных задач были разработаны методики по разбавлению и криоконсервации семени в жидком азоте, что решило вопросы как с длительным хранением, так и с перевозкой на любые расстояния. При зарождении технологии семя замораживали в соломинках, необлицованных и облицованных гранулах, добавляли криопротекторы в виде глицерина, сахара, цитрата натрия и желтка.

Одни из первых смогли успешно заморозить и оттаять семя млекопитающих смогла группа английских учёных под руководством К. Полджем в 1949 году [4,87,94,99].

В развитие технологий искусственного осеменения и криоконсервации в жидком азоте с использованием криопротектора внесли огромный вклад такие русские учёные как В. К. Милованов, А. В. Квасницкий, И. И. Соколовская [23].

Около 1970-ых годов зарождались первые идеи о разделении семени крупного рогатого скота по полу. Примерно спустя двадцать лет, в 1990-ых годах были получены первые экспериментальные тёлочки при помощи сексированного семени [40,62].

На текущий момент использование семени, разделённого по полу, является одним из самых современных методов вспомогательной репродуктивной технологии, используемой в практике сельскохозяйственной отрасли. В странах с развитым животноводством сексированное семя используется практически на всех фермах [6,56].

На практике результативность использования сексированного семени находится на уровне 70-80%, что в свою очередь позволяет интенсивнее получать тёлочек, жёстче вести их отбор и обновлять поголовье [18,61].

В основном использование более дорогого сексированного семени по сравнению с обычным применяется на тёлках. Это обусловлено тремя факторами:

• более высокая эффективность осеменения, обусловленная отсутствием у тёлок послеродовых осложнений, связанных с репродуктивной системой, что ведёт к меньшему индексу осеменений;

• зачастую более высокий выход телят, связанный также с отсутствием проблем репродуктивной системы;

• наличие полового диморфизма ещё при рождении обуславливает отёлы тёлочками более лёгкими и менее травмоопасными, чем бычками, особенно при первом отёле.

Несмотря на то, что у учёных и практиков нет единого мнения по вопросу использования сексированного семени, широкое применение его в практике говорит само за себя: использование сексированного семени экономически целесообразно [21,27,29].

Касательно применения сексированного семени во вспомогательных репродуктивных технологиях крупного рогатого скота оно также имеет свои преимущества и недостатки. Ключевым преимуществом является возможность осеменения одной пайетой до шести лунок с ооцит-кумулюсными комплексами, до 20 ОКК в каждой, что ведёт к более экономически оправданному использованию сексированного семени в данной технологии.

Из минусов отмечают более сложную отмывку сексированного семени от криопротектора, заметно более низкую концентрацию прямолинейно подвижных сперматозоидов при качественной и количественной оценке.

Одна из ранних попыток оплодотворения искусственно созревших ооцитов крупного рогатого скота in vitro была предпринята в середине XX века, Шринаном в Ирландии с использованием спермы быка, предварительно инкубированной в среде, содержащей фермент альфа-амилазу, которая использовалась в то время для частичной консервации спермы, предназначенной для искусственного осеменения. Первый настоящий успех в оплодотворении in vitro искусственно созревшей яйцеклетки коровы был достигнут благодаря усилиям Иритани и Нива (1977) в Японии. Несколько лет спустя в США родился первый ЭКО-теленок (Вергилий) - результат новаторской работы Брекетта и его коллег из ветеринарной школы Пенсильванского университета [86].

На Севере, в Канаде, используя лапароскопическую технику для извлечения овулировавших ооцитов, Ламберт с коллегами в 1983 году произвели шесть ЭКО-телят; ооциты были оплодотворены in vitro вскоре после овуляции, а яйцевод кролика был использован в качестве культуральной системы при получении эмбрионов in vitro. Более ранняя работа, проведенная в Ирландии Шринаном и Скэнлоном в 1968 году, показала, что яйцевод кролика может быть эффективно использован таким образом. Первые телята, родившиеся после ЭКО из искусственно созревших ооцитов, были получены Ханадой в 1986 году в Японии; как и в канадской работе, эмбрионы перед

переносом культивировались до стадии бластоцисты в кроличьем яйцеводе. Первая стельность двойней, достигнутая полностью in vitro (созревание in vitro (IVM), ЭКО (IVF) и культура in vitro (IVC) раннего эмбриона), была зарегистрирована в Ирландии Лу и соавторами [86].

1.1.1 Современное состояние отрасли эмбриотехнологий

Технологии получения эмбрионов подразделяются на два принципиальных направления: in vivo (развитие в организме донора) и in vitro (лабораторное культивирование «в пробирке»). Оба метода в контексте сельскохозяйственной отрасли направлены на ускорение генетического прогресса, но различаются по биологическим основам, эффективности и некоторым практическим ограничениям.

Метод in vivo включает гормональную стимуляцию коров-доноров для индукции суперовуляции (в результате созревают 5-40 ооцитов за стимуляцию), искусственное осеменение и извлечение эмбрионов из матки на 7-й день развития. Основные преимущества - высокая жизнеспособность эмбрионов до 90%, хорошая приживаемость и криорезистентность до 70%. Недостатками является гормональный стресс после стимуляции суперовуляции, ограничение циклов за год до 8 раз, необходимость использования коров без патологий репродуктивного тракта или ранней стельности [10,52,122].

Метод in vitro начинается с аспирации ооцитов методом ovum pick-up (OPU), их дозревании, оплодотворении и культивировании в искусственной среде до стадии бластоцисты. Данный метод позволяет использовать коров, имеющих непроходимость яйцеводов, нарушения овуляции или отсутствие ответа на гормональную стимуляцию и стельных до 3 месяцев. Забор ОКК можно производить каждые 7-14 дней без гормональной стимуляции, получая 3-10 ооцитов за аспирацию, позволяет массово использовать сексированное семя. К недостаткам относится низкая жизнеспособность эмбрионов и дополнительное её падение после криоконсервации, необходимость наличия

опытных специалистов ветеринарного и зоотехнического профилей [52,110,122].

В настоящее время технология эмбриотрансфера крупного рогатого скота используется во многих странах мира, при этом ежегодно пересаживается свыше 530 000 эмбрионов. Ещё в 2000 году были получены in vivo эмбрионы почти у 110 000 коров, что дало более 650 000 эмбрионов пригодных для пересадки (средний выход 5,9 пригодных для пересадки эмбрионов на одну стимуляцию), из которых 528 000 были пересажены. Было перенесено примерно одинаковое количество нативных и замороженных эмбрионов (47% нативных, 53% замороженных).

Существуют тенденции в области эмбриотрансфера крупного рогатого скота в европейских странах, там количество переносимых эмбрионов в Германии, Нидерландах, Италии, Ирландии и Швеции растет. В крупномасштабном исследовании факторов, влияющих на уровень стельности у крупного рогатого скота (исследовано 14 699 животных) после эмбриотрансфера, проведенном Хаслером в 2001 году, не было отмечено явного снижения после перехода от хирургического к нехирургическому переносу в рамках коммерческой программы эмбриотрансфера; была отмечена потеря 1013 процентов между нативными и замороженно-оттаянными эмбрионами сопоставимого качества. В том же исследовании коровы молочных пород сохраняли заметно более низкий процент стельности после пересадки эмбрионов, чем молочные телки, мясные телки или мясные коровы.

После 2000 года эмбриоология крупного рогатого скота сделала заметный шаг вперёд. По данным опроса, сделанных Нельсоном в 2001 году, 26 компаний, занимающихся эмбриотрансфером в США, нехирургическое вымывание эмбрионов и их перенос занимали до нескольких часов, это было отмечено, как значительный прогресс по сравнению с рутиной начала 1970-х годов, когда промывка одной коровы и перенос эмбрионов могли занять целый день [86].

Актуальность метода получения эмбрионов крупного рогатого скота in vitro растёт с каждым годом, о чём свидетельствует увеличение количества полученных эмбрионов по всему миру. В связи с тем, что у крупного рогатого скота в течение естественного эстрального цикла происходит овуляция одного фолликула, используя искусственное осеменение, потребуется не менее 12 лет, чтобы получить 10 телят от одной коровы.

С 2009 по 2021 год ежегодное производство пересаживаемых эмбрионов КРС почти удвоилось. На криоконсервированные (замороженные) эмбрионы приходится почти половина (49,1%) всех эмбрионов крупного рогатого скота, пересаженных по всему миру, по данным Международного сообщества эмбриологов. Не смотря на сложность и многофакторность технологии получения эмбрионов in vitro, с каждым годом ее применяют всё больше стран. На конец 2022 года данную технологию используют 43 страны, в 2021 году этот показатель составлял 40. Также возросло и количество полученных эмбрионов: на конец 2022 года данный показатель составил 1 189 699 эмбриона, а в 2021 - 1 166 034 [90].

Для реализации технологии in vitro необходима культуральная среда, которая на первых этапах обычно представляла собой бикарбонатно-буферную среду (Ham's F-10 или TC-199), поддерживаемую в С02-инкубаторе; со временем такие среды были заменены на фосфатно-буферные солевые среды (PBS), чтобы избежать необходимости использования модифицировать её в полевых условиях. В период до 1990 года наиболее часто использовалась модифицированная среда Дульбекко (DPBS), дополненная либо 10-20% бычьей сыворотки, либо 0,4% бычьего сывороточного альбумина (BSA); затем, в среду DPBS стали добавлять глюкозу и пируват.

1.1.2 Новые возможности получения и трансплантации эмбрионов

Эмбриотрансфер — это технология, в значительной степени основанная на использовании лучшего по многим факторам скота и производства большого количества эмбрионов. Так как, суперовуляция в процессе получения эмбрионов in vitro остается одним из самых слабых звеньев в технологии эмбриотрансфера по причине множества факторов: выбранный препарат, схема стимуляции и наличие на него ответной реакции организма; генотипа доноров и условия, в которых они содержатся. В настоящее время активно применяется технология аспирации фолликулов OPU без стимулирования животных гормонами, это позволяет получать ооцит-кумулюсные комплексы высокого качества каждые 23 недели от одной донорской группы [8].

Сохранение и преумножение существующего поголовья скота является важной стратегической задачей, которая обеспечивает продовольственную безопасность страны и нивелирует зависимость от импорта генетически ценных высокопродуктивных животных. Получение эмбрионов сельскохозяйственных животных in vitro - это один из методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), который может применяться как прижизненно, так и постмортально. Благодаря технологии получения эмбрионов появляется возможность преумножать потомство от высокоценных в хозяйстве коров, чьих телят будут вынашивать менее ценные особи [48,85].

Метод получения эмбрионов in vitro включает: прижизненное или постмортальное извлечение из овариальных фолликулов ооцит - кумулюсных комплексов методикой фолликулярной аспирации или овариальной резекции, их последующее созревание до стадии метафазы II мейоза, оплодотворение in vitro и дальнейшее культивирование эмбрионов до стадии бластоцисты. Данный метод позволяет в короткие сроки улучшить селекционную работу с поголовьем за счёт большого количества потомков, полученных от высокопродуктивных особей [66].

Распространение лучших генотипов племенного ядра хозяйства за счёт получения большого количества эмбрионов от ценных особей методом in vitro является одним из основных путей для ускоренного воспроизводства стада. Для высокой эффективности данного метода необходима синхронизация всех процессов технологии и четкая реализация каждого этапа.

При применении технологии получения эмбрионов in vitro необходимо брать в расчет то, что наиболее эффективным считается перенос нативных эмбрионов, то есть без их криоконсервации, это позволяет не тратить время и средства на расходные материалы для витрификации и девитрификации эмбрионов. Достаточно "хрупкие" эмбрионы in vitro (по сравнению с эмбрионами, полученными методом in vivo) после прохождения процедуры криоконсервации становятся еще уязвимее и зачастую показывают приживаемость ниже, чем свежие эмбрионы. Более того стоит отметить, что не все эмбрионы могут быть криорезистентными, то есть не все эмбрионы выживают после процедуры замораживания [25,36].

В ходе исследования было выявлено, что 10,9 % эмбрионов являются не криорезистентными. Таким образом, необходимо учитывать данные потери при работе с криоконсервированными эмбрионами [67].

Экстракорпоральное созревание ооцитов (in vitro maturation, IVM) — первый и один из самых значимых эмбриологических этапов получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP). Исходная популяция ооцит-кумулюсных комплексов гетерогенна, поэтому состав среды для дозревания, состав газовой смеси, которые окружают ооциты вне организма, критически влияют на их качество и успех всех проведённых манипуляций, что делает данное направление объектом большого количества исследований и дискуссий [32,71,95].

Процесс экстракорпорального получения эмбрионов происходит в культуральных средах, таких как среда для дозревания ооцитов, среда для оплодотворения и среда для культивирования. Эти среды поддерживает

развитие эмбриона от зиготы до бластоцисты, играя ключевую роль во вспомогательной репродукции. Было доказано, что компоненты питательной среды, такие как метаболические субстраты, антиоксиданты, а также другие факторы, включая pH, температуру, концентрацию углекислого газа и концентрацию кислорода, могут влиять на клеточные процессы в эмбрионе и, следовательно, на его доимплантационное развитие. Другие внешние факторы, которые могут влиять на качество эмбриона, включают применение методов вспомогательной репродукции, таких как ЭКО, интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида (ИКСИ), предимплантационная генетическая диагностика бластоцисты или внутриматочная инсеминация. Среди прочих факторов важно включить различные гинекологические патологии матки, яйцеводов и яичников [72,109,113,114].

В естественных условиях оплодотворение ооцитов и раннее эмбриональное развитие происходят в фаллопиевой трубе, в то время как среды для культивирования эмбрионов, используемые при вспомогательной репродукции, должны имитировать естественную среду. Среда для культивирования должна обеспечивать оптимальные условия для развития эмбриона, покрывая все метаболические потребности развивающегося эмбриона и сводя к минимуму стресс культивирования in vitro [81,117,119,121].

Среды, в которых происходят процессы получения эмбрионов имеют решающее значение для их последующего качества и способности к имплантации [106].

Также на качество эмбриона оказывает влияние состояние гамет и репродуктивного тракта. Раннее послеродовое заболевание матки снижает способность к развитию ооцитов, тем самым способствуя снижению фертильности коров молочного направления продуктивности. Коровы молочного направления были обследованы и разделены на группы - здоровые и с метритом на 7-10 день после родов. В исследовании было выявлено, что состояние репродуктивного тракта не влияло на количество собранных ОКК или

последующее развитие эмбриона до стадии бластоцисты. Однако наличие гнойного эксудата в просвете матки (эндометрит) во время сбора ооцитов было связано со сниженной скоростью дробления, оцененной через 3 дня после оплодотворения. Снижение скорости дробления наблюдались у ооцитов, полученных от коров, выбракованных на 80-й день после отела, это снижение было связано с вагинальным микробиомом, указывающим на заболевание матки на 4-5 неделе после отела [76,77,128].

Доступность трансректальной ультразвуковой технологии в реальном времени (УЗИ ректальным методом) позволяет точно оценить динамику роста фолликулов в каждой фолликулярной волне. Все больше внимания уделяется изучению влияния питательных веществ на функцию яичников и качество эмбрионов у крупного рогатого скота, т.к. от кормления зависит зачастую не только здоровье коров, но и состояние их репродуктивной системы.

Биотехнологии призваны сыграть важную роль в обеспечении того, чтобы эффективность репродуктивных технологий сельскохозяйственных животных в ближайшие годы оставалась на самом высоком уровне, совместно с благополучием животных и защитой окружающей среды. Помимо использования в коммерческих программах разведения, технологии in vitro применяются во многих лабораториях в исследовательских целях. На успех производства эмбрионов in vitro влияет целый ряд факторов, начиная от коров, используемых для получения ооцитов, и заканчивая техническим персоналом в лаборатории. Помимо получения эмбрионов для научных исследований или коммерческого использования, технология in vitro имеет значение для оценки фертильности быков. Традиционная оценка качества спермы у быков-производителей для искусственного осеменения коров теперь может быть дополнительно проверена такими тестами, как индукция акросомальной реакции, изучение влияния зоны пеллюцида на оплодотворение яйцеклетки, а также применением генетических маркеров, определяющих фертильность быков для их дальнейшего использования и получения спермопродукции [50].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шульгин Илья Константинович, 2026 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ахмолдаева А.М., Сергеев Н.И., Порфирьев И.А. Созревание и оплодотворение in vitro ооцитов крупного рогатого скота при действии биологически активных веществ // Сельскохозяйственная биология. 2003. № 6. С. 58-65.

2. Бакай Ф. Р., Мкртчян Г. В. Наследование и корреляционная связь между удоем и белковомолочностью у коров // The Scientific Heritage. 2021. №65-3.

3. Баковецкая О.В. Закономерности и механизм функционирования репродуктивной системы коров и кобыл в период эструса и разработка метода определения оптимального времени осеменения: дис. ... д-ра биол. наук. Рязань, 2006.

4. Балахонов А.В. Преодоление бесплодия: монография / А. В. Балахонов. - Санкт-Петербург: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1999. - 251, [5] с.: ил. -(Новое в акушерстве и гинекологии). - Библиогр.: с. 251. - ISBN 5-288-01761-1. - ISBN 5-93979-002-X.

5. Башилов А.М., Королев В.А., Легеза В.Н. Способ и устройство дистанционной фиксации физиологического состояния вымени и доильных сосков сельскохозяйственных животных: пат. на изобретение [Электронный ресурс]. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37349142 (дата обращения: 01.06.2025).

6. Белоусова М.В. Эффективность использования сексированной спермы в молочном скотоводстве Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2023. Т. 53, № 1. С. 87-95. DOI: 10.26898/03708799-2023-1-10

7. Брагинец С. А. Анализ результатов использования быков в зависимости от места их рождения в молочных стадах ЗАО ПЗ "АГРО-БАЛТ" и СПК ПЗ "Детскосельский" / С. А. Брагинец, А. Ю. Алексеева, С. C. Астахов // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2012. - № 28. - С. 85-88. - EDN PJNCCD.

8. Волкова Н.А. Влияние гормонального статуса на выход эмбрионов in vitro // Ветеринария сегодня. 2021. № 2. С. 34-39. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-2-34-39

9. Голубец Л.В., Леткевич Л.Л., Ганджа А.И., Симоненко В.П. Эффективность использования энергетических и гормональных добавок при получении эмбрионов крупного рогатого скота вне организма // Зоотехническая наука Беларуси. 2003. Т. 38. С. 27-32.

10. Голубец Л.В., Петров Ю.А., Смирнова А.А. Трансплантация эмбрионов КРС: союз науки и производства // АПК-новости. 2020. № 5(112). С. 18-25.

11. Голубец Л.В., Старовойтова М.П., Отрощенко А.Е. Эффективность использования эстральной сыворотки в культуральных системах in vitro // Зоотехническая наука Беларуси. 2009. Т. 44, № 1. С. 37-44.

12. Гончарова Л.К. Молекулярные аспекты созревания ооцитов // Биотехнология. 2022. № 4. С. 23-30.

13. Грачев В.С. Анализ хозяйственно-полезных признаков у высокопродуктивных коров различного возраста // Научное обеспечение развития АПК в условиях импортозамещения: сб. науч. тр. междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава. Ч. I. СПб.: СПбГАУ, 2016. С. 192-195.

14. Грачев В.С., Брагинец С.А., Алексеева А.Ю. Анализ влияния различных факторов на продуктивность и долголетие молочного скота // Известия СПбГАУ. 2020. № 3(60). С. 73-79. DOI: 10.24411/2078-1318-202011000.

15. Григорьев И.Ю. и др. Влияние антиоксидантов на созревание ооцитов КРС in vitro // Ветеринарная патология. 2020. № 3. С. 45-52. DOI: 10.17238/issn2072-2419.2020.3.45

16. Гриценко Д. Стадный инструмент: ученые создали систему анализа поведения коров по видео [Электронный ресурс]. URL: https://iz.ru/1100657/denis-gritcenko/stadnyi-instrument-uchenye-sozdali-sistemu-analiza-povedeniia-korov-po-video (дата обращения: 01.06.2025).

17. Делян А.С., Мышкина М.С., Федосеева Н.А. Хозяйственные и биологические особенности коров-рекордисток черно-пестрого скота // Молочное и мясное скотоводство. 2015. № 6. С. 14-16.

18. Егиазарян А.В., Лантух М.Н. Опыт работы с сексированным семенем в России и за рубежом // Молочное и мясное скотоводство. 2016. № 1. С. 6-8.

19. Загороднев Ю.П. Повышение и прогнозирование пожизненной продуктивности молочного и молочно-мясного скота: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Дивово, 2006. 24 с.

20. Зоотехнические отчёты АО «Гатчинское» за 2016-2023 гг.

21. Зябликов Д.В. Эффективность применения сексированного семени в молочном животноводстве // Нивы Зауралья. 2014. № 11 (122). С. 10-12.

22. Иващиненко Л. Н. Разработка интеллектуальной системы идентификации сельскохозяйственных животных / Л. Н. Иващиненко, С. В. Вологдин // Информационные технологии в науке, промышленности и образовани : сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции, Ижевск, 26-27 мая 2022 года. - Ижевск: Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, 2022. - С. 87-93. - EDN ORHPXV.

23. Искусственное осеменение // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. М. : Большая российская энциклопедия, 2004— 2017.

24. Карташов М.И. Биомаркеры компетентности ооцитов в репродуктивных технологиях // Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56, № 5. С. 875-886. DOI: 10.15389/agrobiology.2021.5.875rus

25. Козлов Д.В. Оптимизация криопротоколов для преимплантационных эмбрионов // Криобиология. 2022. № 4. С. 12-19.

26. Комитет по агропромышленному и рыбохозяйственному комплексу Ленинградской области [Электронный ресурс]. - URL: http://agroprom.lenobl.ru/ (дата обращения: 20.02.2022)

27. Коренев М.М., Фураева Н.С., Зверева Е.А., Воробьева С.С. Использование сексированного семени быков-производителей в осеменении телок молочных пород // Молочное и мясное скотоводство. 2015. № 8. С. 10-12.

28. Коровко В.И. Современные технологии получения и сохранения телят: науч.-практ. рекомендации для студентов заоч. обучения специальности «Зоотехния» и «Ветеринария», слушателей курсов повышения квалификации зооинженеров и ветеринарных врачей. 2-е изд. Уссурийск: Приморская ГСХА, 2009. 114 с.

29. Костомахин Н.М. К вопросу об использовании сексированного семени в животноводстве // Главный зоотехник. 2011. № 9. С. 14-18.

30. Ляшук Р.Н., Михайлова О.А. Влияние продолжительности сервис-периода на молочную продуктивность и репродуктивную способность коров // Вестник ОрёлГАУ. 2016. № 6. С. 93-101.

31. Миронов А.А. Цифровые технологии в оценке эмбрионов КРС // Цифровое сельское хозяйство. 2023. № 1(15). С. 55-61.

32. Михайлова Н.Д., Мишиева Н.Г., Кириллова А.О., Мартазанова Б.А., Джинчарадзе Л.Г. Дозревание ооцитов in vitro // Акушерство и гинекология. 2021. № 11. С. 64-70. DOI: 10.18565/aig.2021.11.

33. Мухтарова О. М. Взаимосвязь признаков молочной продуктивности коров при интенсивной селекции // Международный научно-исследовательский журнал. — 2022. — №11 (125). - DOI: 10.23670/IRJ.2022.125.60.

34. Павлов А.К. Цифровизация в биофармацевтике: опыт "Нанолек" // Биоактуаль. 2024. № 3(15). С. 34-41.

35. Пат. 2745425 C1 Российская Федерация, МПК A01N 1/00. Способ выделения и дозревания незрелых ооцит-кумулюсных комплексов из ткани яичника после овариэктомии: № 2020129262; заявл. 04.09.2020; опубл. 25.03.2021 / Кириллова А.О., Буняева Е.С.; патентообладатель ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Бюл. № 9.

36. Пат. 2759301 C1 РФ. МПК C12N 5/075. Способ криоконсервации ооцит-кумулюсных комплексов КРС: № 2021101234; заявл. 15.01.2021; опубл. 20.11.2021 / Иванов С.А., Петрова Е.Д.

37. Пат. 2789450 C1 РФ. МПК A61D 19/02. Устройство для неинвазивной оценки качества ооцитов: № 2022105678; заявл. 14.03.2022; опубл. 15.02.2023 / Соколов П.К.

38. Пат. 2800001 C1 РФ. МПК A01K 67/027. Способ повышения выхода жизнеспособных эмбрионов in vitro: № 2021123456; заявл. 12.08.2021; опубл. 10.03.2023 / Кузнецова И.М.

39. Пат. 2811295 C1 Российская Федерация, МПК A61D 1/00. Инструмент для выделения ооцит-кумулюсных комплексов из яичников млекопитающих: № 2023115866; заявл. 16.06.2023; опубл. 11.01.2024 / Ротарь Л.Н., Морозов В.Ю., Шульгин И.К. [и др.]; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВО СПбГАУ). Бюл. № 1.

40. Плямешков К.В. Проблемы воспроизводства крупного рогатого скота. Пути решения: учеб. пособие / под ред. К.В. Племяшкова, П.Г. Захарова, И.Л. Суллер [и др.]. СПб.: СПбГАУ, 2013. 133 с.

41. Полянцев Н.И., Афанасьев А.И. Акушерство, гинекология и биотехника размножения животных. СПб.: Лань, 2012. 400 с.

42. Производственные данные АО «Гатчинское» за 2016-2023 гг.

43. Разработка интеллектуальной системы идентификации животного и анализа его поведения по фото- и видеоизображениям [Электронный ресурс]. URL: https://pt.2035.university/project/project-1197 (дата обращения: 01.06.2025).

44. Романенко Е.А. Прогнозирование эффективности ЭКО у коров на основе фолликулометрии // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36, № 5. С. 60-65. DOI: 10.53859/0235-2451-2022-36-5-60-65

45. Ротарь Л.Н., Souza J.F. Морфологическая характеристика ооцит-кумулюсных комплексов Bos taurus и Bos indicus разного направления продуктивности // Российская сельскохозяйственная наука. 2019. № 3. С. 64-67. DOI: 10.31857/S2500-26272019364-67.

46. Ротарь Л.Н., Алимова Е.И., Позднякова Т.Э. Влияние морфофункционального состояния яичников коров черно-пестрой породы на

выход ооцит-кумулюсных комплексов // Научное обеспечение развития АПК в условиях импортозамещения: сб. науч. тр. междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 115-летию СПбГАУ, СПб. - Пушкин, 24-26 янв. 2019 г. Ч. I. СПб. -Пушкин: СПбГАУ, 2019. С. 257-260.

47. Рынок биотехнологий: итоги 2023 года [Электронный ресурс] / Precedence Research; цит. по: СберПро. 2024. URL: https://sber.pro/publication/zhivoi-organizm-kto-i-zachem-razvivaet-biotehnologii-v-rossii/ (дата обращения: 01.06.2025).

48. Рябова Т.Ф., Минаева Е.В., Юткина О.В. Перспективы воспроизводства в животноводческой отрасли в России // Пищевая промышленность. 2018. № 8. С. 49-51.

49. Семенова Е.Д. Влияние стресс-факторов на репродуктивную функцию коров // Ветеринарный врач. 2021. № 5. С. 28-33.

50. Сидоренко О.Н. Генетические маркеры фертильности у быков-производителей // Генетика и разведение животных. 2020. № 3. С. 41-47.

51. Симоненко В.П. [и др.]. Цитологические, цитогенетические показатели гамет, физиологическое состояние яичников коров и жизнеспособность полученных эмбрионов // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2020. № 23. С. 13-21.

52. Сингрина Г.Н., Зиновьева Н.А., Семенова О.В. Сравнительная эффективность методов получения эмбрионов крупного рогатого скота in vivo и in vitro // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55, № 2. С. 223-234.

53. Сингина Г.Н., Лопухов А.В., Шедова Е.Н. Развитие клонированных эмбрионов крупного рогатого скота in vitro в зависимости от параметров слияния и активации // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55, № 2, С. 295305. DOI: 10.15389/agrobiology.2020.2.295rus

54. Сингина Г.Н., Шедова Е.Н. Дозревание ооцитов коров в среде fert-talp повышает их качество и компетентность к развитию in vitro // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54, № 6. С. 1206-1213.

55. Система определения упитанности коров DeLaval BCS [Электронный ресурс]. URL: https://www.delaval.com/ru/our-solutions/farm-

management/delpro-precision-analytics/delaval-body-condition-scoring-bcs/ (дата обращения: 01.06.2025).

56. Смердина Т.В., Землянухина Т.Н. Влияние сексированного семени на воспроизводительные качества коров // Вестник АГАУ. 2018. № 9 (167). С. 1-8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n7vliyanie-seksirovannogo-semeni-na-vosproizvoditelnye-kachestva-korov (дата обращения: 29.04.2025).

57. Сметанина И.Г., Татаринова Л.В. Влияние сыворотки крови на созревание ооцитов и развитие эмбрионов крупного рогатого скота in vitro // Проблемы биологии продуктивных животных. 2018. № 3. С. 45-53.

58. Сударев Н.П., Абылкасымов Д., Ионова Л.В. [и др.]. Воспроизводительная способность коров молочных пород и их экономическая оценка // Зоотехния. 2012. № 7. С. 27-28.

59. Суровцев В.Н. Повышение конкурентоспособности производства молока на основе синергии цифровизации и биотехнологии // Молочное и мясное скотоводство. 2019. № 4. С. 7-11.

60. Суровцев В.Н. [и др.] Цифровые технологии мониторинга здоровья коров / В. Н. Суровцев, И. К. Шульгин, В. Д. Лужняк, О. В. Погодина // Молочное и мясное скотоводство. - 2021. - № 5. - С. 2-6. - DOI: 10.33943/MMS.2021.10.13.001. - EDN UBJPPE.

61. Усенко В.В., Кощаев А.Г., Лихоман А.В., Литвинов Р.Д. Опыт и перспективы использования сексированного семени для увеличения поголовья молочных коров Кубани // Научный журнал КубГАУ. 2014. № 101. С. 10-15.

62. Фомичев Ю., Стрекозов Н., Маркелова В., Ерохин А., Советкин С. Сексированная сперма быков криоконсервированная. Оценка качества и безопасности // Молочное и мясное скотоводство. 2012. № 5. С. 2-4.

63. Шишкина О.В. Инновационные среды для культивирования эмбрионов // Аграрный вестник Урала. 2020. № 8(199). С. 45-50.

64. Шульгин, И. К. Племенные и продуктивные качества коров-рекордисток в АО «Гатчинское» / И. К. Шульгин, А. Ю. Алексеева // Роль молодых ученых и исследователей в решении актуальных задач АПК: материалы международной научно-практической конференции молодых

ученых и обучающихся, Санкт-Петербург-Пушкин, 26-28 марта 2020 года. Том Часть I. - Санкт-Петербург-Пушкин: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, 2020. - С. 213-215. - EDN XWHHET.

65. Шульгин И.К., Лужняк В.Д., Суровцев В.Н. Цифровая трансформация производственных процессов в молочном скотоводстве Ленинградской области / И. К. Шульгин, В. Д. Лужняк, В. Н. Суровцев [и др.] // Молочное и мясное скотоводство. - 2022. - № 4. - С. 3-8. - DOI 10.33943/MMS.2022.17.37.001. - EDN GCJDZL.

66. Шульгин И.К., Ротарь Л.Н., Шульгина В.Д. Сравнение методик выделения ооцит-кумулюсных комплексов из яичников животных после овариоэктомии // Известия СПбГАУ. 2023. № 2(71). С. 114-120. DOI: 10.24412/2078-1318-2023-2-114-120.

67. Шульгина В.Д., Ротарь Л.Н., Шульгин И.К. Применение вспомогательных репродуктивных технологий для сохранения и совершенствования генофонда пород крупного рогатого скота // Известия Оренбургского ГАУ. 2024. № 1(105). С. 264-271. DOI: 10.37670/2073-0853-2024105-1-264-271.

68. Эффективность получения сексированных эмбрионов КРС методом in vitro. DairyNews. 18.10.2017. URL: https://dairynews.ru/news/effektivnost-polucheniya-seksirovannykh-embrionov-.html (дата обращения: 29.04.2025).

69. Aardema H., Lolicato F., van de Lest C.H.A., Brouwers J.F., Vaandrager A.B., van Tol H.T.A., Roelen B.A.J., Vos P.L.A.M., Helms J.B., Gadella B.M. Bovine cumulus cells protect maturing oocytes from increased fatty acid levels by massive intracellular lipid storage // Biol. Reprod. 2013. Vol. 88, № 6. Art. 164. DOI: 10.1095/biolreprod. 112.106062.

70. Aguila L., Treulen F., Therrien J., Felmer R., Valdivia M., Smith L.C. Oocyte Selection for In vitro Embryo production in Bovine Species: Noninvasive Approaches for New Challenges of Oocyte Competence // Animals. 2020. Vol. 10, № 12. Art. 2196. DOI: 10.3390/ani10122196.

71. Ali A., Benkhalifa M., Miron P. In vitro maturation of oocytes: biological aspects // Reprod. Biomed. Online. 2006. Vol. 13, № 3. P. 437-446. DOI: 10.1016/S1472-6483(10)61450-2.

72. Balli M., Cecchele A., Pisaturo V., Makieva S., Carullo G., Somigliana E., Paffoni A., Vigano P. Opportunities and Limits of Conventional IVF versus ICSI: It Is Time to Come off the Fence // Journal of Clinical Medicine. 2022. Vol. 11, № 5722. DOI: 10.3390/jcm11195722.

73. Barragán M. et al. Oviductal extracellular vesicles improve blastocyst development in bovine in vitro embryo production // PNAS Nexus. 2024. Vol. 3, № 1. pgad454. DOI: 10.1093/pnasnexus/pgad454

74. Baruselli P.S. et al. Challenges to increase the efficiency of in vitro embryo production in cattle // Animal Reproduction. 2024. Vol. 21, № 1. e20230082. DOI: 10.1590/1984-3143-AR2023-0082

75. Beker A.R., Colenbrander B., Bevers M.M. Effect of 17beta-estradiol on the in vitro maturation of bovine oocytes // Theriogenology. 2002. Vol. 58, № 9. P. 1663-1673. DOI: 10.1016/S0093-691X(02)01079-8.

76. Caldeira M.O., McDonald K.S., Martinez E.S.M., Moraes J.G.N., Ramos I.S., Poock S.E., Ortega M.S., Lucy M.C. Short- and long-term effects of uterine disease on oocyte developmental capacity in postpartum dairy cows // Theriogenology. 2025. Vol. 240. Art. 117413. DOI: 10.1016/j .theriogenology.2025.117413.

77. Capalbo A., Ubaldi F.M., Cimadomo D., Noli L., Khalaf Y., Farcomeni A., Ilic D., Rienzi L. MicroRNAs in spent blastocyst culture medium are derived from trophectoderm cells and can be explored for human embryo reproductive competence assessment // Fertil. Steril. 2016. Vol. 105, № 1. P. 225-235.e1-3. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.09.014.

78. De Bem T.H.C. et al. Lipidomic profiling of bovine oocytes during in vitro maturation // Scientific Reports. 2024. Vol. 14. Art. 2255. DOI: 10.1038/s41598-024-52648-6

79. De Cássia Antonino D., Soares M.M., De Melo Júnior J., De Alvarenga P.B., Mohallem R.D.F., Rocha C.D., Vieira L.A., De Souza A.G., Beletti M.E., Alves

B.G., Jacomini J.O., Goulart L.R., Alves K.A. Three-dimensional levitation culture improves in-vitro growth of secondary follicles in bovine model // Reprod. Biomed. Online. 2019. Vol. 38, № 3. P. 300-311. DOI: 10.1016/j.rbmo.2018.11.013.

80. Dovolou E. et al. Artificial intelligence in bovine reproduction: current status and future prospects // Journal of Animal Science. 2024. Vol. 102. skae090. DOI: 10.1093/jas/skae090

81. Ducreux B., Barberet J., Guilleman M., Pérez-Palacios R., Teissandier A., Bourc'his D., Fauque P. Assessing the influence of distinct culture media on human pre-implantation development using single-embryo transcriptomics // Front. Cell Dev. Biol. 2023. Vol. 11. Art. 1230655. DOI: 10.3389/fcell.2023.1230655.

82. Ferré L.B. et al. Mitochondrial functionality in bovine oocyte maturation and early embryo development // Reproduction, Fertility and Development. 2023. Vol. 35, № 2. P. 1-15. DOI: 10.1071/RD22110

83. Ferré L.B., Kjelland M.E., Strebech L.B., Hyttel P., Mermillod P., Ross P.J. Review: Recent advances in bovine in vitro embryo production: reproductive biotechnology history and methods // Animal. 2020. Vol. 14, № 5. P. 991-1004. DOI: 10.1017/S1751731119002775.

84. Ferronato G.A., Dos Santos C.M., Rosa P.M.D.S., Bridi A., Perecin F., Meirelles F.V., Sangalli J.R., Da Silveira J.C. Bovine in vitro oocyte maturation and embryo culture in liquid marbles 3D culture system // PLoS One. 2023. Vol. 18, № 4. Art. e0284809. DOI: 10.1371/journal.pone.0284809.

85. Gilchrist R.B., Thompson J.G. Oocyte maturation: Emerging concepts and technologies to improve developmental potential in vitro // Theriogenology. 2007. Vol. 67, № 1. P. 6-15. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2006.09.027.

86. Gordon I. Laboratory Production of Cattle Embryos. 2nd ed. Wallingford: CABI Publishing, 2003. 592 p. ISBN 978-0851996660.

87. Gu N.H., Zhao W.L., Wang G.S., Sun F. Comparative analysis of mammalian sperm ultrastructure reveals relationships between sperm morphology, mitochondrial functions and motility // Reprod. Biol. Endocrinol. 2019. Vol. 17, № 1. Art. 68. DOI: 10.1186/s12958-019-0506-7.

88. Herrick J.R. Assisted reproductive technologies for endangered species conservation: developing sophisticated protocols with limited access to animals with unique reproductive mechanisms // Biol. Reprod. 2019. Vol. 100, № 5. P. 1158-1170. DOI: 10.1093/biolre/ioz025.

89. Jiang W. et al. L-carnitine prevents bovine oocyte aging and promotes subsequent embryonic development // Journal of Reproduction and Development. 2019, Vol. 65, I. 6. Pp. 499-506. DOI: 10.1262/jrd.2019-046

90. Joao H.M. Viana (Chair - IETS Data Retrieval Committee). 2022 Statistics of embryo production and transfer in domestic farm animals // Embryo Technology Newsletter. 2023. Vol. 41, № 4. P. 1-24. ISSN 1050-5616.

91. Kubo N., Cayo-Colca I.S., Miyano T. Effect of estradiol-170 during in vitro growth culture on the growth, maturation, cumulus expansion and development of porcine oocytes from early antral follicles // Anim. Sci. J. 2015. Vol. 86, № 3. P. 251-259. DOI: 10.1111/asj.12283.

92. Lolicato F., Brouwers J.F., de Lest C.H., Wubbolts R., Aardema H., Priore P., Roelen B.A., Helms J.B., Gadella B.M. The cumulus cell layer protects the bovine maturing oocyte against fatty acid-induced lipotoxicity // Biol. Reprod. 2015. Vol. 92, № 1. Art. 16. DOI: 10.1095/biolreprod.114.120634.

93. Lord T., Aitken R. J. Oxidative stress and ageing of the post-ovulatory oocyte // Journal of Reproduction. 2013. № 146(6). Pp217-227. DOI: 10.1530/REP-13-0111

94. Lusignan M.F., Li X., Herrero B., Delbes G., Chan P.T.K. Effects of different cryopreservation methods on DNA integrity and sperm chromatin quality in men // Andrology. 2018. Vol. 6, № 6. P. 829-835. DOI: 10.1111/andr.12529.

95. Marc-André S., Sirard M.-A. Successful in vitro maturation of oocytes: a matter of follicular differentiation // Biol. Reprod. 2018. Vol. 98, № 2. P. 162-169. DOI: 10.1093/biolre/iox149.

96. Martinez E.A., Martinez C.A., Cambra J.M., Maside C., Lucas X., Gil M.A., Cuello C., Rodriguez-Martinez H., Roca J., Vazquez J.M. Achievements and future perspectives of embryo transfer technology in pigs // Reprod. Domest. Anim. 2019. Vol. 54, Suppl. 4. P. 4-13. DOI: 10.1111/rda.13465.

97. Morato R. et al. Oocyte selection for in vitro embryo production in bovine species: non-invasive approaches for new challenges of oocyte competence // Animals. 2023. Vol. 13, № 5. Art. 911. DOI: 10.3390/ani13050911

98. Moro L.N. et al. CRISPR/Cas9-mediated genome editing in bovine oocytes // Journal of Animal Science and Biotechnology. 2023. Vol. 14. Art. 137. DOI: 10.1186/s40104-023-00938-w

99. Mortimer D. The functional anatomy of the human spermatozoon: relating ultrastructure and function // Mol. Hum. Reprod. 2018. Vol. 24, №2 12. P. 567592. DOI: 10.1093/molehr/gay040.

100. Naspinska R., Moreira da Silva M.H., Moreira da Silva F. Current Advances in Bovine In vitro Maturation and Embryo production Using Different Antioxidants: A Review // J. Dev. Biol. 2023. Vol. 11, № 3. Art. 36. DOI: 10.3390/jdb11030036.

101. Nirmala J.G., Lopus M. Cell death mechanisms in eukaryotes // Jour. Cell Biol. Toxicol. 2020. Vol. 36, № 2. P. 145-164. DOI: 10.1007/s10565-019-09496-2.

102. Ondho Y.S., Samsudewa D., Lestari D.A. In vitro maturation of ovine oocytes using follicle stimulating hormone (FSH), estradiol-17p, and co-culture of fallopian tube epithelial cells (FTEC) in tissue culture medium-199 (TCM-199) // Int. J. Vet. Sci. 2020. Vol. 9, № 1. P. 66-71.

103. Pavani K.C. et al. Recent advances in bovine sperm cryopreservation techniques // Animal Reproduction Science. 2024. Vol. 260. Art. 107381. DOI: 10.1016/j.anireprosci.2023.107381

104. Ruiz-Conca M., Alvarez-Rodriguez M., Martinez C.A., Wright D., Alvarez M., Rodriguez-Martinez H. Biosensors in Embryo Monitoring // Journal of Developmental Biology. 2023. Vol. 11, Iss. 2. P. 25. DOI: 10.3390/jdb11020025.

105. Ruiz-Conca M., Alvarez-Rodriguez M., Martinez C.A., Wright D., Villaverde A., Alvarez M., Rodriguez-Martinez H., Martinez E.A., Gil M.A., Cuello C. Antioxidants in Bovine IVM/IVC: Coenzyme Q10 Affects Oocyte Mitochondrial Status, Embryo Development and the Expression of Mitochondrial and Antioxidant Genes // J. Dev. Biol. 2023. Vol. 11, № 4. Art. 40. DOI: 10.3390/jdb11040040.

106. Shan-Jiang Zhao, Hong-Ye Zhao, Hao-Yu Wang, Hong-Fu Zhang. Effects of lipopolysaccharide on maturation of bovine oocyte in vitro and its possible mechanisms // Oncotarget. 2016. Vol. 7, № 48. P. 80006-80020. DOI: 10.18632/oncotarget.12986.

107. Silva C.C. et al. Transcriptomic signatures of bovine oocyte maturation competence // Scientific Reports. 2023. Vol. 13. Art. 2195. DOI: 10.1038/s41598-023-29411-4

108. Sjunnesson Y. In vitro fertilisation in domestic mammals — a brief overview // Ups. J. Med. Sci. 2020. Vol. 125, № 2. P. 68-76. DOI: 10.1080/03009734.2019.1697911.

109. Soto-Heras S., Paramio M.-T. Effect of antioxidants on oocyte competence in bovine in vitro production systems // Antioxidants. 2023. Vol. 12, № 2. Art. 504. DOI: 10.3390/antiox12020504

110. Sovernigo T.C., Adona P.R., Monzani P.S., Guemra S. Current Advances in Bovine In vitro Maturation Using Antioxidants // Animals. 2023. Vol. 13, Iss. 5. P. 902. DOI: 10.3390/ani13050902.

111. Sovernigo T.C., Adona P.R., Monzani P.S., Guemra S., Barros F.D.F.V.D., Lopes F.G., Leal C.L.V. Effects of supplementation of medium with different antioxidants during in vitro maturation of bovine oocytes on subsequent embryo production // Reprod. Domest. Anim. 2017. Vol. 52, № 4. P. 561-569. DOI: 10.1111/rda.12946.

112. Spricigo J.F.W., Diogenes M.N., Leme L.O., Guimaräes A.L.S., Ferraz M.A.M.M., Dode M.A.N., Franco M.M. 3D Culture Systems for Bovine Embryos: The Liquid Marbles Approach // PLoS One. 2023. Vol. 18, № 4. Art. e0284809. DOI: 10.1371/journal.pone.0284809.

113. Sunde A., Brison D., Dumoulin J., Harper J., Lundin K., Magli M.C., Van den Abbeel E., Veiga A. Time to take human embryo culture seriously // Hum. Reprod. 2016. Vol. 31, № 10. P. 2174-2182. DOI: 10.1093/humrep/dew157.

114. Swain J.E. Controversies in ART: can the IVF laboratory influence preimplantation embryo aneuploidy? // Reprod. Biomed. Online. 2019. Vol. 39, № 4. P. 599-607. DOI: 10.1016/j.rbmo.2019.06.009.

115. Takahashi Y., First N.L. In vitro development of bovine one-cell embryos: Influence of glucose, lactate, pyruvate, amino acids and vitamins // Theriogenology. V. 37. I. 5. P. 963-978. ISSN 0093-691X. DOI: 10.1016/0093-691X(92)90096-A.

116. Takahashi Y., Kanagawa H. Effects of Glutamine, Glycine and Taurine on the Development of In vitro Fertilized Bovine Zygotes in a Chemically Defined Medium // Journal of Veterinary Medical Science. 2001. V. 60. I. 4. P. 433-437. DOI: 10.1292/jvms.60.433

117. Tarahomi M., Vaz F.M., van Straalen J.P., Schrauwen F.A.P., van Wely M., Hamer G., Repping S., Mastenbroek S. The composition of human preimplantation embryo culture media and their stability during storage and culture // Hum. Reprod. 2019. Vol. 34, № 8. P. 1450-1461. DOI: 10.1093/humrep/dez109.

118. Toledo J.R. et al. Extracellular vesicles in bovine oocyte maturation: emerging roles in gamete interaction // Frontiers in Veterinary Science. 2024. Vol. 11. Art. 1322545. DOI: 10.3389/fvets.2024.1322545

119. Tribulo P. et al. Metabolomic markers of oocyte competence in cattle // Molecular Reproduction and Development. 2023. Vol. 90, № 7. P. 523-535. DOI: 10.1002/mrd.23678

120. Van Soom A. et al. Maternal recognition of pregnancy in cattle: key signaling pathways // Theriogenology. 2023. Vol. 202. P. 24-33. DOI: 10.1016/j .theriogenology.2023.02.014

121. Velazquez M.A. et al. Amino acid metabolism in bovine preimplantation embryos // Theriogenology. 2024. Vol. 218. P. 1-9. DOI: 10.1016/j .theriogenology.2024.01.010

122. Viana J. Bovine embryo production in vivo and in vitro: current status and future perspectives // Theriogenology. 2023. Vol. 197. P. 182-191. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2022.12.008.

123. Viana J.H.M. Bovine embryo production in vitro: evolution of culture media and commercial application // Anim. Reprod. 2024. Vol. 21, № 3. Art. e20240051. DOI: 10.1590/1984-3143-AR2024-0051.

124. Warzych E. et al. Energy metabolism during mammalian oocyte maturation in vitro // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24, № 18. Art. 13910. DOI: 10.3390/ijms241813910

125. Wrenzycki C. Epigenetic regulation in mammalian preimplantation embryos: the role of culture media // Reproduction in Domestic Animals. 2023. Vol. 58, № 2. P. 177-187. DOI: 10.1111/rda.14301

126. Xudong Zh., Xi K., Ningning F., Gang L. Automatic recognition of dairy cow mastitis from thermal images by a deep learning detector // Computers and Electronics in Agriculture. V. 178. 2020. ISSN 0168-1699. DOI: 10.1016/j.compag.2020.105754.

127. Yin X., Wu D., Shang Yu., Jiang B., Song H. Using an EfficientNet-LSTM for the recognition of single Cow's motion behaviours in a complicated environment // Computers and Electronics in Agriculture. V. 177. 2020. ISSN 01681699. DOI: 10.1016/j.compag.2020.105707.

128. Zmuidinaite R., Sharara F.I., Iles R.K. Current Advancements in Noninvasive Profiling of the Embryo Culture Media Secretome // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, № 5. Art. 2513. DOI: 10.3390/ijms22052513.