Спосіб підвищення плодючості лабораторних тварин (щурів)

Спосіб підвищення плодючості лабораторних тварин (щурів), що включає опромінення іонізуючою радіацією тварин, який відрізняється тим, що для підвищення кількості приплоду на одну самку одночасно опромінюють щурів обох статей, самців - в дозі 35 сГр, а самок - в дозі 55 сГр, після чого їх спаровують. (19) (21) u200812421 (22) 22.10.2008 (24) 25.03.2009 (46) 25.03.2009, Бюл.№ 6, 2009 р. (72) АНДРЕЙЧЕНКО СЕРГІЙ ВАДИМОВИЧ, UA, КЛЕПКО АЛЛА ВОЛОДИМИРІВНА, UA, АНДРЕЙЧЕНКО КАТЕРИНА СЕРГІЇВНА, UA, ВАТЛІЦОВА ОЛЬГА СТАНІСЛАВІВНА, UA, НУРИЩЕНКО НАТАЛІЯ ЄВГЕНІВНА, UA, ЧЕРНИШОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, UA, ВАТЛІЦОВ ДЕНИС ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, ПУШКАРЕНКО ВІТАЛІЙ МИХАЙЛОВИЧ, UA 3 (Росія) при аналогічних робочих параметрах (фільтри 0,5мм мідь та 1мм алюміній, шкірно-фокусна відстань 50см, струм 10 мА, напруга 200 кВ, потужність дози 0,34Гр/хв) за 5,15 та 20год до спаровування, відповідно. Опромінених самців також перед спаровуванням витримували кожного в окремій клітці наодинці в умовах віварію з 12годинним світловим днем та на звичайному харчовому раціоні. В призначений термін самців об'єднували з самками в клітках попарно. Статеві пари перебували весь час разом аж до закінчення вагітності, коли самців переносили в інші клітки. Народжене потомство тестували на життєздатність та наявність помітних вад у фенотипі у віці 3 днів та 3-х місяців, відповідно. Результати проведених дослідів представлені у табл. 1-Б. З експериментів випливає, що найбільша кількість повноцінного потомства на 1 статеву пару (10,7шт.) була отримана для варіанту 1-Х, коли самок опромінювали в дозі 55 сГр, а самців в дозі 35 сГр, причому перед спаровуванням у самок після радіаційний період спокою становив 5, 5 діб, а у самців - 15год. Встановлений показник за абсолютною величиною значно перевищував контрольний результат (варіант 2-Х), котрий був отриманий в дослідах з неопроміненими щурами. Збільшення дози опромінення самців до 40 сГр (варіант 4-Х) зумовлював зменшення зазначеного показника плодючості до рівня контролю, однак одночасно відбувалось збільшення мертвонароджених щурят (0,5 тв. на статеву пару) порівняно з контролем (0) та варіантом 1-Х (0,4). В той же час зменшення дози опромінення самців до 30 сГр призводило до аналогічного падіння показника плодючості до 8,5 та збільшення показника мертвонароджуваності до 0,5. Коли зменшували дозу опромінення самок до 45 сГр (варіант 8-Х) або збільшували до 60 сГр (варіант 7-Х) спостерігалось зменшення показника плодючості до 8,3 та 5,6, відповідно, причому в другому випадку мертвонароджуваність була дещо меншою - 0,33. При збільшенні післярадіаційного періоду спокою для самців з 15год до 25год (варіант 5-Х) та встановлено досить помітне зменшення показника плодючості до 6,0, тоді як для післярадіаційного періоду в 5год (варіант 6-Х) показано зменшення показника плодючості лише до 7,0. Для варіанта 5Х відмічено суттєве зростання показника мертвонародження до 8,3 при цьому також зростала кількість дорослих тварин з проявом фенотипових вад на 3-му місяці життя. Коли зменшували тривалість післярадіаційного періоду спокою для самок з 5,5 діб до 4 діб відзначалось значне падіння показника плодючості до 6,4 та максимальне зростання індексу мертвонароджуваності до 1,14. Одночасно відбувалась загибель тварин в перші 3 місяці життя, а також поява до 5% тварин з фенотиповими вадами у віці в 3 місяці. При збільшенні післярадіаційного періоду спокою до 7 діб було встановлено (варіант 10-Х) падіння показника плодючості лише до 7,5, а також помітне зменшення індексу мертвонароджуваності до 0,5. В тримісячному віці 40105 4 не спостерігалось тварин з фенотиповими вадами, оскільки вони померли ще до настання цього часу. Приклад 2. Тварин підбирали віком в 3 місяці обох статей, самок та самців, в рівних кількостях. З них формували статеві пару, окрім контролю, опромінювали гамма-променями на установці «Рокус» з потужністю дози 0,01 Гр/с при розміщенні об'єкта від джерела іонізуючої радіації на відстані в 50см. Опромінення здійснювали таким чином, як це представлено в табл. 2-А. В усіх випадках, крім контролю, спочатку опромінювали самок по одній тварині за раз в дозах 45-60 сГр, а потім вже самців також по одному за раз. Після опромінення самок витримували по одній в клітці у віварії на світловому дні в 12год та звичайному харчовому раціоні протягом 4-7 днів до початку спаровування. Натомість самців після опромінення до спаровування витримували в аналогічних умовах протягом 5-25год. в залежності від варіанту досліду. Найбільшу кількість потомства на одну статеву пару - 11,2 вдалось отримати у варіанті 1-g, коли самок попередньо опромінювали в дозі 55 сГр, а самців -35 сГр та потім витримували до спаровування протягом 5,5 діб та 15год, відповідно. Всі тварини, що народились життєздатними були без фенотипових вад, своєчасно досягали статевозрілого віку та проявляли нормальну плодючість. При збільшенні дози опромінення самців до 40 сГр спостерігалось зменшення показника плодючості до 9,0, тоді як при зменшенні дози до 30 сГр показник плодючості майже наближався до контрольного рівня - 8,8. В той же час зміна дози опромінення самок призвела до більш суттєвих зменшень показника плодючості. Так, при дозі 60 сГр (варіант 7-g) показник плодючості дорівнював 7,3. Одночасно було намічено зростання кількості мертвонароджених тварин та тварин з вадами у фенотипі на 3 місяці постнатального періоду. При опроміненні самок дозою в 45 сГр показник плодючості дуже помітно знизився до 5,9, хоч серед життєздатного потомства не було відмічено тварин з фенотиповими вадами. Мертвонароджуваність також була незначною, лише на рівні 4%. Коли збільшували або зменшували тривалість післярадіаційного спокою самців до 25год (варіант 5-g) та 5год. (варіант 6-g), відповідно, то також спостерігалось зниження показника плодючості за межі контрольного значення до 7,3 та 8,1, відповідно. Однак поява у потомстві тварин з фенотиповими вадами характерна була лише для варіанта 6-g. При тривалості післярадіаційного періоду спокою самок в 4 доби (варіант 9g) та 7 діб (варіант 10-g), спостерігалось значне зменшення показника плодючості до 6,6 та 7,3, відповідно, причому лише у варіанті 9-у одночасно помітно зросла мертвонароджуваність та кількість фенотипових вад у нащадків. Таким чином, показано, що лише комбінація доз опромінення самців і самок у сукупності з комбінацією періодів післярадіаційного спокою для самців та самок, що використовувалась у варіантах 1-Х та 1-g, зумовлюють максимальний приплід та появу нормального життєздатного потомства. Такий феномен можна пояснити тим, що при тота 5 льному опроміненні самців в дозі 35 сГр радіація безпосередньо діє на пул вже утворених сперматозоїдів, котрі завдяки такому впливу набувають високо енергетичного стану та підвищеної запліднюючої здатності, оптимум реалізації яких припадає на 15год з моменту опромінення, якщо в цей момент відбувається спаровування з самками, то це максимально сприяє настанню фертилізації. Для збільшення виходу приплоду та потомства для кожної статевої пари також доцільним було попереднє опромінення самок. В цьому випадку радіація опосередковано через стимуляцію гіпоталамо-гіпофізарної системи та секрецію статевих гормонів зумовлювала посилене дозрівання фолікулів та викид ооцитів II з яєчників у яйцепроводи. Цей процес досягав максимального розвитку протягом 5,5 діб після опромінення. Однак тільки підвищену кількість яйцеклітин були здатні успішно запліднювати попередньо активовані радіацією в дозі 35 сГр сперматозоїди з підвищеним фертилізаційним потенціалом. Запропонований спосіб дозволяє значно зменшити затрати праці та суттєво прискорити процес розведення лабораторних тварин, зокрема щурів, він також поєднує в собі простоту та ефективність. Результати досліджень представлені в таблицях 1-А, 1-Б, 2-А та 2-Б. Список використаних джерел 40105 6 1. UA 14875A, заявка №96072640 від 03.07.1996, Спосіб стимуляції приживлюваності ембріонів у самок сільськогосподарських тварин, Шеремет В.І., Богданов Г.О., Національний аграрний університет, 18.02.1997, Бюл. №2, 1997р. 2. UA 49550, заявка №2001129034 від 25.12.2001, Спосіб стимуляції заплідненості самок сільськогосподарських тварин, Шеремет В.І., Сіроштан О.М, Опанасенко В.О. Національний аграрний університет, 16.09.2002, Бюл. №9, 2002р. 3. UA 20616, заявка №20041210884 від 28.12.2004, Спосіб стимуляції запліднюваності самок сільськогосподарських тварин, Шеремет В.І., Саба М.В., Тищенко Я.Г., Національний аграрний університет, 15.02.2007, Бюл. №2, 2007р. 4. UA 53857, заявка №2001117788 від 14.11.2001, Спосіб підвищення генетичнофункціональних можливостей сільськогосподарських тварин і птиці, Бельченко П.І., Карунський О.Й., Кванін Ю.В., Іванюк П.І., Харчук Ю.І., 17.02.2003, Бюл. №2, 2003р. 5. SU 1729507, заявка №4844432/15 від 04.04.1990, Способ стимуляции сперматогенеза у хряков (Россия), Короткевич O.C., Антонюк B.C. и Петухов В.Л., Новосибирский сельскохозяйственный институт, 30.04.1992, Бюл. №16, 1992р. 6. А.М. Кузин, Д.А. Кауманский Прикладная радиобиология Москва, "Энергоиздат", 1981. стр. 20. Таблиця 1-А Вплив попереднього тотального опромінення щурів рентгенівськими променями на утворення та формування потомства Тривалість інтервалу між Доза опромінення Доза опромінення закінченням опромінення № дослідусамців, сГр. самок, сГр самців та початком спаровування з самками, год 1-Х 35 55 15 2-Х(контроль) 0 0 0 3-Х 30 55 15 4-Х 40 55 15 5-Х 35 55 25 6-Х 35 55 5 7-Х 35 60 15 8-Х 35 45 15 9-Х 35 55 15 10-Х 35 55 15 Тривалість інтервалу між закінченням опромінення самок та початком спаровування з самцями, діб 5,5 0 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 4 7 7 40105 8 Таблиця 2-А Вплив попереднього тотального опромінення щурів гамма-променями на утворення та формування потомства 55 Тривалість інтервалу між закінченням опромінення самців та початком спаровування з самками, год 15 Тривалість інтервалу між закінченням опромінення самок та початком спаровування з самцями, діб 5,5 0 0 0 0 30 40 35 35 35 35 35 35 55 55 55 55 60 45 55 55 15 15 25 5 15 15 15 15 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 4 7 Доза опромінення самців, сГр. 1-g 2-g (контроль) 3-g 4-g 5-g 6-g 7-g 8-g 9-g 10-g Доза опромінення самок,сГр 35 № досліду Таблиця 1-Б Вплив попереднього тотального опромінення щурів рентгенівськими променями на утворення та формування потомства. Результати дослідів № досліду 1-Х 2-Х (контроль) 3-Х 4-Х 5-Х 6-Х 7-Х 8-Х 9-Х 10-Х Загальна кількість самців, шт Загальна кількість самок, шт 7 7 79 3 75 75 Середня кількість повноцінного потомства на 1 статеву пару, шт. 10,7 5 5 43 0 43 43 8,6 6 4 6 5 6 5 7 6 6 4 6 5 6 5 7 6 57 37 45 39 35 46 58 49 3 2 5 1 2 2 8 3 52 34 38 35 33 43 47 45 52 34 36 35 33 42 45 45 8,5 8,5 6,0 7,0 5,6 8,3 6,4 7,5 Загальна Загальна кількість Загальна кількість кількість тварин після мертвонароджених приплоду, 3 міс. після тварин, шт шт народження, шт Загальна кількість статевозрілих фенотипово нормальних тварин, шт 9 40105 10 Таблиця 2-Б Вплив попереднього тотального опромінення щурів гамма-променями на утворення та формування потомства. Результати дослідів № осліду 1-g 2-g (контроль) 3-g 4-g 5-g 6-g 7-g 8-g 9-g 10-g Загальна Загальна Загальна кількість кількість кількість самців, приплоду, самок, шт шт шт Середня Загальна кікількість Загальна кільлькість стате- повноцінЗагальна кількість кість тварин возрілих феного попісля 3 міс. мертвонароджених томства нотипово тварин, шт після наронормальних на 1 стадження, шт. теву пару, тварин, шт шт. 4 67 67 11,2 6 6 71 7 7 62 1 61 61 8,7 5 8 6 7 5 8 7 6 5 8 6 7 5 8 7 6 48 75 45 62 45 49 52 45 2 3 1 3 5 2 3 1 46 72 44 58 40 47 49 44 45 70 44 57 37 47 46 44 8,0 8,8 7,3 8,1 7,3 5,9 6,6 7,3 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601