Разработка эффективных компонентов среды для криоконсервации спермы хряков (стр. 9 )

Несколько позднее исследованиями и др., [170]; Ю. М. , [171]; Торчинского [172]; D. Сalam, S. Waley [173] было установлено, что в процессе взаимодействия миозина с АТФ последняя связывается с SH-группами миозина.

Полученными результатами А. Ленинджера [174], доказано, что сульфгидрильные группы участвуют в реакциях сопряжения окислительного фосфорилирование и по мнениям [175]; D. Neubert, A. Leninger [176]; A. Fluarty [177]; A. Fonua, S. Bessman [178]; H. Boyer [179] и D. Тrunde [180]) играют определенную роль в проницаемости мембран митохондрий.

Впервые C. Shearer [181] установил, что половые клетки очень богаты SH-группами, и с тех пор этот факт привлекает внимание многих исследователей.

Установлены, что разновидность веществ, содержащие SH-группы, играют в половых клетках не менее важную роль, чем в других живых системах. W. Green [182]; C. Zittle, R. Odell [183]; D. Mayer и др. [184], R. Berry D. Mayer [185]) и другие считают, что роль SH-групп тиолов и белков в сперме обусловлена их участием в сложных биохимических процессах. Они обеспечивают половые клетки необходимой энергией и создающих условия для процесса оплодотворения спермиев.

Большинство ферменты, с помощью которых осуществляются дыхание и гликолиз половых клеток, являются тиоловыми. По данным [186] среди них такие ключевые ферменты, как глицеральдегидфосфат - дегидрогеназа, фосфофруктокиназа, сукцинатдегидрогеназа. Ю. Г., Курило [187], T. Mann [188], H. Nozaki и др. [189], М. эбб [190]) в эту группу включают - гиалуронидазу, участвующая в процессе оплодотворения всех дегидрогеназ, требующие в качестве кофермента НАД, аконитазу и других ферментов. Исследованиями [191] доказано, что около 70% всех SH-групп белков митохондрий приходится на долю ферментов цикла трикарбоновых кислот и переносчиков цепи транспорта электронов и энергии

В свежеполученных половых клетках на ресинтез АТФ расходуется около 50% энергии, выделяющейся в процессе дыхания. При хранении эякулята вне организма степень разобщения дыхания и фосфорилирование увеличивается, что, возможно, является одной из причин гибели сперматозоидов [192]. H. Lardy, P. Phillips [193] считают, что многие вещества, инактивирующие сульфгидрильные группы, подавляют дыхание, гликолиз и подвижность половых клеток относятся к тиоловым cоединениям.

На основании опытов с эякулятом морского ежа E. Barron и др. [194], установили, что в половых клетках имеется два типа сульфгидрильных групп. Первый тип – это сульфгидрильные группы ферментов, состояние которых определяют ферментативную активность, а следовательно и уровень дыхания. Второй тип – сульфгидрильные группы низкомолекулярных тиолов (типа глютатиона), растворенных в протоплазме клетки и в окружающей ее среде. В соответствии с их гипотезой, по мнению А. Хавинзона [195] и А. Черкеса [196] сульфгидрильные группы второго типа регулируют активность SH-групп первого типа.

Исследованиями D. Bishop [197] установлено, что подвижность половых клеток обеспечиваются фибриллярным аппаратом, сокращения его периферических фибрилл обусловлены локализации в них сократительного белка - спермозина. Работами , С. А., Бурнашевой [198], , [199]) отмечено, как и актомиозин, спермозин обладает АТФ-азной активностью, которая, как активность всех тиоловых ферментов, ингибируется реагентами на сульфгидрильные группы.

L. Jocobsson [200], L., Nelson [201], Keutel H., Gabsch H., [202] считают, что АТФ –аза сперматозоидов сосредоточена в периферических участках, где обнаружена наибольшая концентрация SH-групп. Krampitz G. Docpfmer R., [203] установили, что SH-группы отсутствует в центральных фибриллах жгутиков сперматозоидов.

1.1.10.2 Теоретические основы участия низкомолекулярных тиолов в регуляции метаболических процессов в половых клетках

В некоторых работах приводятся данные об участии низкомолекулярных SH-групп в регуляции метаболических процессов в половых клетках. Так, H. Lardy и др. [204] изучая различия в характере метаболизма эякулированных и эпидимиальных половых клетках быка, установили, что слабое поглощение кислорода последними обусловлено наличием в них связанного «регулятора», который превращается в активную форму после эякуляции спермы.

По их данным серосодержащий «регулятор», выделенный из щелочного гидролизата семенников хряка, увеличивал скорость дыхания и аэробного гликолиза половых клеток. Хранение эякулята при комнатной температуре сопровождается выделением «регулятора» в плазму эякулята, что дает основание предполагать его участие в старении сперматозоидов. Последующими исследованиями Zardy. H., [205], Salisbury. Y., [206], Novak A Hood R. и др. [207] были обнаружено, что усиление дыхания эпидимиальных половых клетках может быть вызвано такими тиоловыми соединениями, как цистиен, восстановленный глютатион, сульфат и сульфид. На этом основании высказано предположение, метаболическим регулятором могут быть содержащиеся в эякуляте низкомолекулярные тиоловые соединения.. в частности эрготионеин

Исследования F. Haag, Y. Mcleod [208] доказано, что содержание небелковых SH-групп в плазме эякулята человека отрицательно коррелирует с подвижностью половых клеток на протяжении 5 часов инкубации, числом подвижных половых клеток и объемов эякулятов. Эти же авторы отметили обратную связь между концентрацией небелковых SH-групп в плазме эякулята жеребцов и оплодотворенностью кобыл при естественном спаривании. Однако, определение небелковых SH-групп в их опытах проводились в эякуляте, вытекающей из половых путей после спаривания, состав которой мог быть изменен примесью различной влагалищной слизи.

В своих исследованиях [209], [210] изучив содержание SH-групп в эякуляте кролика, барана, хряка и быка, предполагает, что видовая устойчивость эякулята животных при хранении зависит в определенной степени от содержании SH-групп белков в половых клетках, а не в плазме спермы, поскольку у животных с менее устойчивой спермой в плазме содержится значительно больше SH-групп, чем в сперматозоидах.

Исследователи B. Larson, W. Salisbury [211] пришли к выводу, что в плазме эякулята быка вообще нет белковых SH-групп и что активные SH - соединения обнаружены только в сперматозоидах.

Проводя методом амперометрического титрования сулемой, и [212] нашли в 100 мл эякулята хряка 1390 мкМ SH-групп. Как отмечают авторы, содержание SH-групп в эякуляте хряка не зависит от концентрации в ней половых клеток. Можно предположит, что использованный авторами метод позволяет определять SH-группы только в плазме эякулята, но не в половых клетках. Следует отметить, что определение SH-групп производилось в эякуляте, разбавленном разбавителем, содержащим желток куриного яйца. Поскольку авторы не учли, что желток содержит большое количество SH-групп, полученные ими данные следует считать весьма приблизительными. Кроме того, при титровании SH-групп сулемой возникает весьма существенное осложнение в интерпретации полученных результатов. Двухвалентная ртуть способна реагировать как с одной, так и с двумя SH-группами, в зависимости от их пространственного расположение в молекуле, с образованием соединений типа RS-S-HgCl или R-S-Hg-SR, что нарушает стехиометрию реакций среды.

Применив метод амперометрического титрования азотнокислым серебром, [213] установил, что в 100 мл плазмы эякулята хряков содержится 68 мкМ сульфгидрильных групп.

Глубокое исследование по определению содержания SH-групп в сперме хряков проведено и [214]. Исследовав эякуляты от 36 хряков, они обнаружили, что в 100 мл свежеполученном эякуляте в среднем содержится 66 мкМ (6-200) SH-групп, а в 10 млрд. половых клеток -9,7 мкМ (5,1-18,2). Авторы отмечают, что концентрация SH-групп в плазме эякулята и в половых клетках зависит, прежде всего, от индивидуальных особенностей хряков, причем, концентрация SH-групп в плазме колеблется больше, чем в половых клетках. В частности, при интенсивном половым использовании хряков параллельно с ухудшением качества эякулята концентрация SH-групп в плазме эякулята резко снижается, а в половых клетках остается постоянной. Инкубация эякулята в анаэробных условиях при 370 приводит в среднем через 11 часов к прекращению поступательной подвижности половых клеток. За этот период содержание SH-групп в плазме снижается - на 11%, а в сперматозоидах – на 30%.

Исследование взаимосвязи между содержанием SH-групп в плазме эякулята и активностью общих дегидрогеназ установлена отрицательная корреляция (η х2=0,50), а между их концентрацией в половых клетках и активностью дегидрогеназ – положительная (η х2=0,74). Активность АТФ-азы положительно коррелирует с содержанием SH-групп эякулята (η х2=0,67). Установлено, что чем больше SH-групп в плазме эякулята, тем выше переживаемость половых клеток, а между содержанием SH-групп в половых клетках и их абсолютного показателя живучести, обнаружена криволинейная (η х2=0,80) зависимость.

Наибольшим абсолютным показателем живучести отличаются половые клетки со средней концентрацией SH-групп. Уровень SH-групп в плазме эякулята и половых клетках влияет на оплодотворяемость и плодовитость свиноматок. В итоге проведенных исследовании авторы пришли к заключению, что концентрация SH-групп в эякуляте хряков является чувствительным индикатором ее качества и считают, что эякулят, содержащей в 10 млрд. половых клеток менее 7 мкМ SH-групп, непригодным для искусственного осеменения свиноматок [214].

Проводя обширные исследования E. Leone [215]; [216] пришел к выводу, что из низкомолекулярных тиоловых соединений, встречающихся в эякуляте, важную роль играет эрготионеин, выделенный из секрета пузырьковидных желез хряк - производителей. По его данным содержание эрготионеина в пузырьковидной железе хряков составляет в среднем 70 (19-256) мг%, а в эякуляте -15-20 мг%. Второе место по количеству эрготиониена среди производителей сельскохозяйственных животных принадлежит спермиям жеребца, который содержит 8,3-9,9 мг% в цельном эякуляте, а в секрете ампульных желез - 8,3-115 мг%. Эргетиониен в небольшом количестве содержится также в эякулятях барана и быков.