- Pro tuto VŠKP nejsou definovány žádné údaje, u kterých by bylo požadováno jejich vyplnění.
Hlavní téma
Cryopreservation of common carp (Cyprinus carpio L.) sperm under different freezing conditions (Kryokonzervace spermií kapra obecného (Cyprinus carpio L.) při různých podmínkách zmrazování)
Hlavní téma v angličtině
Cryopreservation of common carp (Cyprinus carpio L.) sperm under different freezing conditions
Název dle studenta
Kryokonzervace spermií kapra obecného (Cyprinus carpio) při různých podmínkách zmrazování.
V této studii bylo zkoumáno několik různých zmrazovacích médií (kryoprotektantů), které již dříve byly vyzkoušeny různými autory, byly také vyzkoušeny různé zmrazovací protokoly pro zachování jednotlivých parametrů při zamrazování spermií. Byly prozkoumány účinky řízeného seedingu a změny rychlosti ochlazování v různých fázích zamrazování. Sperma bylo odebráno od 7 mlíčáků kapra obecného, které bylo zamrazeno v pejetách o objemu 0,5 ml.
V objektu zájmu bylo porovnat čtyři zmrazovací protokoly, které byly na různých hladinách nad tekutým dusíkem (1, 3, 6, 9 cm) (což odpovídá -190 °C, -150 °C, -110 °C,
-70 °C) po dobu 20 minut a následně byly přeneseny do tekutého dusíku. Nejvyšší přežití bylo dosaženo ve 3 cm nad hladinou tekutého dusíku (pohyblivost 33 ? 8 %) a rychlost pohyblivosti po rozmrazení spermií (118 ? 9 ?m/s).
Bylo zjištěno, že teplota -90 °C je optimální, při které je vhodné ponořit vzorky do tekutého dusíku bez negativního vlivu pohyblivosti spermií po rozmrazení. Pohyblivost spermií ponořených do tekutého dusíku před nebo bezprostředně po bodu krystalizace
(-16 °C) je 0 %.
Pohyblivost spermií zmrazených za pomoci metody seedingu nebo bez použití této metody se po rozmrazení významně nelišila. Přechlazování vzorku během běžného zmrazovacího postupu není hlavní příčinou poškození spermií v průběhu zmrazování.
Anotace v angličtině
In the present study, we examined several cryoextenders previously used by several authors and various freezing protocols to determine the relative importance of each parameter on sperm freezing. The effects of controlled seeding and changes in cooling rate at different stages of freezing were also examined. Sperm samples from seven individual carp males were frozen in 0.5 ml straws by conventional freezing. Cooling rates were determined by monitoring the sample's internal temperature. We compared four freezing protocols, which involved placing sperm samples at various levels (1, 3, 6, and 9 cm) above the liquid nitrogen (LN) surface (corresponding to -190, -150, -110, and -70 °C, respectively) for 20 min followed by transferring the samples into LN. Freezing at 3 cm above the LN surface resulted in the highest motility (33 ? 8 %) and velocity (118 ? 9 ?m/s) of spermatozoa after thawing and diluting in swimming medium. We determined that -90 °C is an optimal temperature at which immersing the samples in LN does not affect sperm motility after thawing. The sperm motility of samples immersed in LN before or immediately after the crystallisation point (-16 °C) was 0 %. Motility of spermatozoa cryopreserved with or without a seeding procedure was not significantly different after thawing. Therefore, we hypothesise that supercooling the sample during the conventional freezing procedure is not the main damaging factor during carp spermatozoa cryopreservation.
Klíčová slova
kapr obecný, Cyprinus carpio, sperma, motilita, kryokonzervace, rychlost zmrazení
Klíčová slova v angličtině
common carp, Cyprinus carpio, sperm, motility, cryoconservation, freezing rate
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
V této studii bylo zkoumáno několik různých zmrazovacích médií (kryoprotektantů), které již dříve byly vyzkoušeny různými autory, byly také vyzkoušeny různé zmrazovací protokoly pro zachování jednotlivých parametrů při zamrazování spermií. Byly prozkoumány účinky řízeného seedingu a změny rychlosti ochlazování v různých fázích zamrazování. Sperma bylo odebráno od 7 mlíčáků kapra obecného, které bylo zamrazeno v pejetách o objemu 0,5 ml.
V objektu zájmu bylo porovnat čtyři zmrazovací protokoly, které byly na různých hladinách nad tekutým dusíkem (1, 3, 6, 9 cm) (což odpovídá -190 °C, -150 °C, -110 °C,
-70 °C) po dobu 20 minut a následně byly přeneseny do tekutého dusíku. Nejvyšší přežití bylo dosaženo ve 3 cm nad hladinou tekutého dusíku (pohyblivost 33 ? 8 %) a rychlost pohyblivosti po rozmrazení spermií (118 ? 9 ?m/s).
Bylo zjištěno, že teplota -90 °C je optimální, při které je vhodné ponořit vzorky do tekutého dusíku bez negativního vlivu pohyblivosti spermií po rozmrazení. Pohyblivost spermií ponořených do tekutého dusíku před nebo bezprostředně po bodu krystalizace
(-16 °C) je 0 %.
Pohyblivost spermií zmrazených za pomoci metody seedingu nebo bez použití této metody se po rozmrazení významně nelišila. Přechlazování vzorku během běžného zmrazovacího postupu není hlavní příčinou poškození spermií v průběhu zmrazování.
Anotace v angličtině
In the present study, we examined several cryoextenders previously used by several authors and various freezing protocols to determine the relative importance of each parameter on sperm freezing. The effects of controlled seeding and changes in cooling rate at different stages of freezing were also examined. Sperm samples from seven individual carp males were frozen in 0.5 ml straws by conventional freezing. Cooling rates were determined by monitoring the sample's internal temperature. We compared four freezing protocols, which involved placing sperm samples at various levels (1, 3, 6, and 9 cm) above the liquid nitrogen (LN) surface (corresponding to -190, -150, -110, and -70 °C, respectively) for 20 min followed by transferring the samples into LN. Freezing at 3 cm above the LN surface resulted in the highest motility (33 ? 8 %) and velocity (118 ? 9 ?m/s) of spermatozoa after thawing and diluting in swimming medium. We determined that -90 °C is an optimal temperature at which immersing the samples in LN does not affect sperm motility after thawing. The sperm motility of samples immersed in LN before or immediately after the crystallisation point (-16 °C) was 0 %. Motility of spermatozoa cryopreserved with or without a seeding procedure was not significantly different after thawing. Therefore, we hypothesise that supercooling the sample during the conventional freezing procedure is not the main damaging factor during carp spermatozoa cryopreservation.
Klíčová slova
kapr obecný, Cyprinus carpio, sperma, motilita, kryokonzervace, rychlost zmrazení
Klíčová slova v angličtině
common carp, Cyprinus carpio, sperm, motility, cryoconservation, freezing rate
Zásady pro vypracování
The aims of study are:
1) Analyses of literature related to the topic of study.
2) Choosing freezing protocols used before as a control conditions.
3) Apply freezing of carp sperm under different experimental conditions and possibly determined optimum variants of conditions for cryopreservation of carp sperm.
4) Comparison of obtained results with published previously and try to explain them, possibly make a conclusion about importance of some freezing conditions on a success of freezing.
Methods:
The aim of the study will be reached by using of two different methods of freezing:
1) Freezing in box with liquid nitrogen (LN), raft with samples is located on selected distance in LN vapor.
2) Freezing in programmable freezer, regime of cooling is controlled by software.
In the same time, freezing conditions such as dilution rate, cryoprotectants etc. could be changed. Freezing will take place under different regimes and temperature will be controlled by thermocouples. Success of freezing will be evaluated by sperm motility analyses. This study will complement and continue the study done during bachelor project.
Zásady pro vypracování
The aims of study are:
1) Analyses of literature related to the topic of study.
2) Choosing freezing protocols used before as a control conditions.
3) Apply freezing of carp sperm under different experimental conditions and possibly determined optimum variants of conditions for cryopreservation of carp sperm.
4) Comparison of obtained results with published previously and try to explain them, possibly make a conclusion about importance of some freezing conditions on a success of freezing.
Methods:
The aim of the study will be reached by using of two different methods of freezing:
1) Freezing in box with liquid nitrogen (LN), raft with samples is located on selected distance in LN vapor.
2) Freezing in programmable freezer, regime of cooling is controlled by software.
In the same time, freezing conditions such as dilution rate, cryoprotectants etc. could be changed. Freezing will take place under different regimes and temperature will be controlled by thermocouples. Success of freezing will be evaluated by sperm motility analyses. This study will complement and continue the study done during bachelor project.
Seznam doporučené literatury
Boryshpolets, S., Dzyuba, B. et al. (2009). Freeze-thawing as the factor of spontaneous activation of spermatozoa motility in common carp (Cyprinus carpio L.). Cryobiology 59(3): 291-296.
Akcay, E., Bozkurt, Y. et al. (2004). Cryopreservation of mirror carp semen. Turkish Journal of Veterinary & Animal Sciences 28(5): 837-843.
Babiak, I., Glogowski, J. et al. (1997). Cryopreservation of sperm of common carp, Cyprinus carpio L. Aquaculture Research 28(7): 567-571.
Cabrita, E., Sarasquete, C. et al. (2010). Cryopreservation of fish sperm: applications and perspectives. Journal of Applied Ichthyology 26(5): 623-635.
Horvath, A., Miskolczi, E. et al. (2003). Cryopreservation of common carp sperm. Aquatic Living Resources 16(5): 457-460.
Irawan, H., Vuthiphandchai, V. et al. (2010). The effect of extenders, cryoprotectants and cryopreservation methods on common carp (Cyprinus carpio) sperm. Animal Reproduction Science 122(3-4): 236-243.
Lahnsteiner, F., Berger, B. et al. (2000). Cryopreservation of spermatozoa in cyprinid fishes. Theriogenology 54(9): 1477-1498.
Linhart, O., Rodina, M. et al. (2000). Cryopreservation of sperm in common carp Cyprinus carpio: Sperm motility and hatching success of embryos. Cryobiology 41(3): 241-250.
Mazur, P. (1984). Freezing of livings cells - mechanisms and implications. American Journal of Physiology 247(3): C125-C142.
Viveiros, A. T. M., Lock, E. J. et al. (2001). Influence of cooling rates and plunging temperatures in an interrupted slow-freezing procedure for semen of the African catfish, Clarias gariepinus. Cryobiology 43(3): 276-287.
Seznam doporučené literatury
Boryshpolets, S., Dzyuba, B. et al. (2009). Freeze-thawing as the factor of spontaneous activation of spermatozoa motility in common carp (Cyprinus carpio L.). Cryobiology 59(3): 291-296.
Akcay, E., Bozkurt, Y. et al. (2004). Cryopreservation of mirror carp semen. Turkish Journal of Veterinary & Animal Sciences 28(5): 837-843.
Babiak, I., Glogowski, J. et al. (1997). Cryopreservation of sperm of common carp, Cyprinus carpio L. Aquaculture Research 28(7): 567-571.
Cabrita, E., Sarasquete, C. et al. (2010). Cryopreservation of fish sperm: applications and perspectives. Journal of Applied Ichthyology 26(5): 623-635.
Horvath, A., Miskolczi, E. et al. (2003). Cryopreservation of common carp sperm. Aquatic Living Resources 16(5): 457-460.
Irawan, H., Vuthiphandchai, V. et al. (2010). The effect of extenders, cryoprotectants and cryopreservation methods on common carp (Cyprinus carpio) sperm. Animal Reproduction Science 122(3-4): 236-243.
Lahnsteiner, F., Berger, B. et al. (2000). Cryopreservation of spermatozoa in cyprinid fishes. Theriogenology 54(9): 1477-1498.
Linhart, O., Rodina, M. et al. (2000). Cryopreservation of sperm in common carp Cyprinus carpio: Sperm motility and hatching success of embryos. Cryobiology 41(3): 241-250.
Mazur, P. (1984). Freezing of livings cells - mechanisms and implications. American Journal of Physiology 247(3): C125-C142.
Viveiros, A. T. M., Lock, E. J. et al. (2001). Influence of cooling rates and plunging temperatures in an interrupted slow-freezing procedure for semen of the African catfish, Clarias gariepinus. Cryobiology 43(3): 276-287.