В период акросомной реакции

А. Строение; Б. Первая стадия; В. Вторая стадия

Плазматическая мембрана -1; наружная акросомная мембрана -2; акросомный матрикс – 3, ядро – 4, наружная акросомная мембрана – 5; внутренняя акросомная мембрана – 6; экваториальный сегмент - 7

- Первая стадия: локальное слияние отдельных участков плазматической мембраны с наружной акросомной мембраной в период высвобождения ферментов акросомы (рис. 5.1.Б);

- Вторая стадия: обнаружение внутренней акросомной мембраны и экваториального сегмента (7) – в период после акросомной реакции(рис. 5.1.В).

Как видно из рис. 5.1 (Б) в местах слияния мембраны разрушаются, что позволяет высвободиться акросомным ферментам, образующим сложный комплекс (матрикс). Гиалорунидазе и акрозину принадлежит решающая роль в пенетрации (растворении) прозрачной оболочки и проникновения спермиев в яйцеклетку по образующемуся небольшому цитоплазматическому мостику.

В конце акросомной реакции от головки сперматозоида отделяется акросомно-плазменно-мембранный комплекс, и она остаётся закрытой только внутренней акросомной мембраной. Завершением акросомной реакции является полное раскрытие внутренней акросомной мембраны (рис. 5.1.В).

В результате только спермий с завершённой акросомной реакцией может проникнуть через зону пеллюцида ооцита и объединиться с плазменной мембраной яйцеклетки. Таким образом, акросомная реакция завершается встраиванием внутренней мембраны сперматозоида в мембрану яйцеклетки.

Разработаны различные способы капацитации эякулированных сперматозоидов домашних животных, основанные на удалении белков с их поверхности, которые тормозят процесс капацитации, с использованием сред с высокой ионной силой.

Из многочисленных способов капацитации сперматозоидов, наибольшее практическое применение нашёл вариант с гепарином, предложенный Дж. Парришем (1985):

1.Проводят подслоение спермы под среду для капацитации, в расчёте: каждые 250 мкл спермы на 1 мл среды. 2. Промывают дважды центрифугированием при 3000 об. в течение 10 мин.

2.После 15 мин инкубации с гепарином (200 мкг/мл) суспензию со сперматозоидами разбавляют до концентрации 50 млн. /1 мл.

Концентрация сперматозоидов быка при всплытии в суспензии с гепарином стабилизируется через 5 мин. и не меняется в течение последующего часа (табл. 5.1).

Таблица 5.1. Эффективность всплытия спермиев в зависимости от инкубации

Продолжительность инкубации, мин/вариант Число опытов Число спермиев х106 в 1 мл
5/по Парришу 15/по Парришу   45/традиц. 60/традиц.   3,3 ± 0,46 3,8 ± 0,53   2,8 ±0,72 3,0 ± 0,41

Таким образом, была доказана возможность существенного ускорения продолжительности всплытия с 60 до 15 мин., что в 4 раза повышает производительность труда.

Автором были проведены опыты по оплодотворению вне организма яйцеклеток крупного рогатого скота спермой, подвергшейся процедуре всплытия в течение 15 и 60 мин. Эксперименты с использованием двух интервалов инкубации показали, что её продолжительность существенно не влияет на эффективность дробления оплодотворённых вне организма яйцеклеток крупного рогатого скота.

Таким образом, при использовании методики, состоящей из последовательных приёмов - получения осадка спермы центрифугированием и применения укороченного режима инкубации можно повысить выход жизнеспособных сперматозоидов для оплодотворения ооцитов.

Использование данной методики также позволяет в несколько раз (в данном случае в четыре раза) усилить возможность селекционного воздействия на популяцию скота различных регионов с целью повышения продуктивности. Это особенно важно при применении спермы высокоценных быков-производителей.