medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2020-99-2-206-209medlit-210Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL INVESTIGATIONSЦитотоксическое действие гепатопротектора антраля на сперму быковCytotoxic action of hepatoprotector Antral on bull spermhttps://orcid.org/0000-0002-2251-4948МатысикСветлана ИгоревнаMatysikSvetlana I.

Ассист. каф. гигиены и профилактической токсикологии Львовского национального медицинского университета им. Данила Галицкого, 79010, Львов, Украина.

e-mail: lana77matysik@gmail.com

Assistant at the Department of hygiene and prophylactic toxicology of the Danylo Halytsky Lviv National Medical University, Lviv, 79010, Ukraine.

e-mail: lana77matysik@gmail.com

noemail@neicon.ruКузьминовБ. П.KuzminovB. P.noemail@neicon.ruОстапивД. Д.OstapivD. D.noemail@neicon.ruЛьвовский национальный медицинский университет им. Данила ГалицкогоУкраинаDanylo Halytsky Lviv National Medical University Department of hygiene and prophylactic toxicologyUkraineИнститут биологии животных НААНУкраинаInstitute of animal biology of NAASUkraine202023032020992206209Copyright © Матысик С.И., Кузьминов Б.П., Остапив Д.Д., 20202020Матысик С.И., Кузьминов Б.П., Остапив Д.Д.Matysik S.I., Kuzminov B.P., Ostapiv D.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/210Введение

Введение. Согласно с Европейским законодательством и требованиями, промышленный выпуск препарата должен быть обеспечен чётко очерченным регламентом качества проведения такого вида производства, что обусловливает проведение обязательной токсикологической оценки.

Материал и методы

Материал и методы. Проведена оценка цитотоксического влияния гепатопротектора антраля на спермиях быков. Пробы спермы делили на контрольную и две опытные: контрольную пробу разжижали фосфатно-солевым буфером (ФСБ), в состав которого входят NaCl – 0,8 г, KСl – 0,02 г, Na2HPO4 – 0,11 г, КH2PO4 – 0,02 г MgCl2 – 0,01 г, Н2О – до 100 мл; в первую опытную пробу добавляли ФСБ с антралем в дозе 1/500 LD50 (2,77 мг), во вторую – ФСБ с антралем в дозе 1/100 LD50 (13,87 мг). В пробах определяли выживаемость спермиев (ч), которые хранились при температуре 2–5 °С, по времени прекращения их прямолинейно-поступательного движения; дыхательную активность (полярографически (нг-атом О/0,1 мл спермы (С) ∙ мин) в термостатированной ячейке (температура 38,5 °С) объёмом 1 мл с автоматической регистрацией течения процесса потенциометром; пропорциональность, снижение которой оценивали в соотношении к введённой дозе антраля в субстрате), восстановительную активность (потенциометрически (mV/0,1 мл с ∙ мин) с использованием системы открытых микроэлектродов, которые вставляли в термостатированную полярографическую ячейку.

Результаты

Результаты. В опытных пробах по сравнению с контрольной уменьшилась как дыхательная, так и восстановительная активность спермы: доза 1/500 LD50 на 58,8% и доза 1/100 LD50 – на 68,5%; восстановительная активность – на 66,7 и 54,5% соответственно.

Заключение

Заключение. Антраль снижает выживаемость сперматозоидов независимо от дозы.

Introduction

Introduction. According to the European legislation and requirements, industrial production of medication shall be provided with well-defined regulations of the quality of such preparation.

Material and methods

Material and methods. Cytotoxic action of hepatoprotector Antral on bull sperm was evaluated. Samples of sperm were divided into control and two experimental samples: control one was diluted with phosphate-buffered saline (PSB), which included NaCl – 0.8 g, KСl – 0.02 g, Na2HPO4 – 0.11 g, КH2PO4 – 0.02 g, MgCl2 – 0.01 г, Н2О till 100ml; in the first experimental sample PSB was added with antral in the dose 1/500 LD50 (2.77 mg); in the second – PSB with Antral in the dose 1/100 LD50 (13.87 mg) was added. The survival of spermatozoa was defined until termination of rectilinear forward movement in sperm, which was preserved in temperature of 2-5 °C; respiratory activity was defined (by polarography (ng-atom O/0.1 ml of semen (S) ∙ min) in thermostated sell (temperature of 38.5 °C), with the volume of 1.0 ml with the automatic registration of process flow by potentiometer, the proportion of decrease of which was evaluated in accordance to impacted dose of antral in substrate and restorative activity was defined potentiometrically (mV/0.1ml C ∙ min) using a system of pen microelectrodes that were inserted in thermostated polarographic cell).

Results

Results. In the experimental samples of semen in comparison with the control sample the respiratory and restorative activities were reduced; dose 1/500 LD50 to 58.8% and dose 1/100 LD50 to 68.5%; restorative activity – to 66.7% and 54.5% correspondingly.

Conclusion

Conclusion. Antral reduces the survival of sperm being irrespective of dose.

антральцитотоксическое действиеспермии быковAntralcytotoxic actionbull spermReferencesАлмова А.А., Бегиева М.Б. Определение токсического действия полимерных материалов на основе N,N-диалиламиновых кислот. Фундаментальные исследования. 2012; 9: 539-41.Almova A.A., Begieva M.B. Definition of toxic action of polymeric materials on the basis of N,N-dasllyamino acids. Fundamental’nyyeissledovaniya [Fundamental Research]. 2012; 9: 539–54. (in Russian)Штольц К.Ф., Мосолова И.М., Дронова Л.А. Антропометрическое определение ферроцианида в присутствии субклеточных структур. Биохимические методы. М.: Наука; 1980: 147-50.Shtolts K.F., Mosolova I.M., Dronova L.A. Amperometric definition of ferrocyanide in the presence of subcellular structures. Biochemical methods [Antropometricheskoye opredeleniye ferrotsianida v sootvetstvii s subkletochnymi struktur. Biokhimicheskiye metody]. Moscow: Nauka; 1980: 147–50. (in Russian)Дмитруха Н.Н. Культура клеток как in vitro model в токсикологических исследованиях. Medix Anti-Aging. 2013; 3: 50-5.Dmytrukha N.N. Cell culture as in vitro model in toxicology studies. Medix. Anti-Aging. 2013; 3: 50–5. (in Russian)Дроговоз С.М., Щекина Е.Г., Ушакова А.Н. Современные подходы к терапии заболеваний гепатобилиарной системы. Провизор. 2008; 8: 19-22.Drogovoz S.M., ShchekinaYe.G., Ushakova A.N. Modern approaches to the treatment of diseases of the hepatobiliary system. Provizor [Pharmacist]. 2008; (8): 19–22. (in Russian)Изучение эмбриотоксического действия фармакологических веществ и влияния их на репродуктивную функцию. Методические указания. Сост. А.П. Дыбан и соавт. М.; 1989. 24 с.Study of the embryotoxic effect of pharmacological substances and their influence on the reproductive function. Methodical instructions. Comp. by A.P. Dyban et al. Moscow; 1989. 24 p. (in Russian)Каюмов Р.И., Еськов А.П., Петрова Л.П. Токсикологический контроль парфюмерно-косметической продукции. Метод in vitro на кратковременной суспензионной культуре подвижных клеток спермы быка. Токсикологический вестник. 2002; 5: 44-7.Kayumov R.I., Eskov A.P., Petrova L.P. Toxicological control of perfumery and cosmetology products. Method in vitro on short-term suspended culture of motile cells of bull semen. Toksikologicheski yvestnik [Toxicological Review]. 2002; (5): 44–7. (in Russian)Марченко М.Л. Культура клеток человека как альтернативный метод в комплексной токсиколого-гигиенической оценке соединений тяжёлых металлов. Автореф. дис. канд. мед. наук. Киев; 2011. 19 с.Marchenko M.L. Culture of human cells as an alternative method in the complex toxicological and hygienic assessment of heavy metal compounds. Autoabstract of Diss. Kiev; 2011. 19 p. (in Russian)Музыка В.П., Атаманюк И.Е., Чайковская А.И., Панич А.П., Сергиенко А.И., Остапив Д.Д., Яремчук И.М., Кузьмина Н.В., Остапив Р.Д. К оценке цитотоксического действия полимерных изделий с использованием тест-объєкта - спермиев быков. Біологія тварин. 2011; 13 (1-2): 279-285.Muzyka V.P., Atamayuk I.S., Chajkovska O.I., Panyx O.R., Sergiyenko O.I., Ostapiv R.D. Evaluation of toxicological effects of polymer products using test-object of bull sperm. [Scientific and technical bulletin of the State Scientific-Research Control Institute for Veterinary Medicinal Products and Feed Additives and the Institute of Animal Biology].12 (3): 414–20. (in Ukrainian)Остапив Р.Д., Манько В.В., Яремчук И.М., Остапив Д.Д. Интенсивность дыхания спермы и выживания сперматозоидов при добавлении таурина в разреженные эякуляты быка. Биология животных. 2014; 16 (3): 110-5.Ostapiv R.D., Manko V.V., Yaremchuk I.M., Ostapiv D.D. The intensity of sperm breathing and survival of semen with adding of taurine into rarefied ejaculate of bull. Biologiyazhivotnykh. 2014; 16 (3): 110–5. (in Russian)Плохинский Н.А. Биометрия: учебное пособие для студентов биологических специальностей. 2-е изд. М.: Издательство МГУ; 1970. 367 с.Plohinskiy N.A. Biometrics: a methodical instructions for students of biological specialties. 2nd ed [Biometriya: uchebnoye posobiye dlya studentov biologicheskikh spetsial’nostey: 2-e izd].Moscow: Izdatel’stvo MGU; 1970. 367 p. (in Russian)Скулачев В.П. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль активных форм кислорода. Соросовский образовательный журнал. 2001; 7 (6): 4-10.Skulachev V.P. Phenomena of programmed death. Mitochondria, cells and organs: the role of reactive oxygen species. Sorosovskiy obrazovatel’nyy zhurnal. 2001; 7 (6): 4–10.Трахтенберг И.М., Коваленко В.М., Кокшарёва Н.В., Жминько П.Г., Чумак В.Т., Баула О.П. Альтернативные методы и тест-системы. Лекарственная токсикология. Под ред. академика АМНУ И.М. Трахтенберга. М.: Авиценна; 2008. 272 с.Traxtenberg I.M., Kovalenko V.M., Koksharova N.V., Zhminko P.G., Chumak V.T., Baula O.P. Alternative methods and test systems. Drug Toxicology.[Al’ternativnyye metodyi test-sistemy. Lekarstvennaya toksikologiya. Pod red. akademika AMNU I.M. Trakhtenberga]. Moscow: Avitsenna; 2008. 272 p. (in Russian)Фролов В.М., Григорьева А.С. Антраль - эффективный препарат для лечения заболеваний печени. Украинский медицинский альманах. 2003; 2 (34): 65-8.Frolov V.M., Grigoreva A.S. Antral – an effective medicine for the treatment of liver diseases. Ukrainskiy meditsinskiy al’manakh. 2003. 2 (34); 65–68. (in Russian)Шергин Н.П. Биохимия сперматозоидов сельскохозяйственных животных. М.: Колос; 1967. 239 с.Shergin N.P. Biochemistry of spermatozoa of farm animals [Biotehnologicheskie i molekulayrno-geneticheskie osnovy vosproizvodstva zhivotnykh]. Moskow: Kolos; 1967. 239 p. (in Russian)Штольц К.Ф., Мосолова И.М., Дронова Л.А. Амперометрическое определение ферроцианида в присутствии субклеточных структур. Биохимические методы. М.: Наука; 1980: 147-50.Shtolts K.F., Mosolova I.M., Dronova L.A. Amperometric determination of ferrocyanide in the presence of subcellular structures. Biochemical methods [Amperometricheskoye opredeleniye ferrotsianida v sootvetstvii s subkletochnymi struktur. Biokhimicheskiye metody]. Mosсow: Nauka; 1980: 147–50. (in Russian)Яблонский В.А., Хомин С.П., Метелица В.И. Биотехнологические и молекулярно-генетические основы воспроизводства животных. Львов: Афиша; 2009. 218 с.Yablonskiy V.A., Homin S.P., ZavIryuha V.I. Biotechnological and molecular genetic bases of reproduction of animals [Biotekhnologicheskiyei molekulyarno-geneticheskiye osnovy vosproizvodstva zhivotnykh]. Lvov: Afisha; 2009. 218 p. (in Ukrainian)Xianglan Q., Tuyet Thi N., Seong-Kyung C. et al. Essential role of mitochondrial Ca2+ uniporter in the generation of mitochondrial pH gradient and metabolism-secretion coupling in insulin-releasing cells. J Biol Chem. 2015; 290: 4086-96.Xianglan Q., Tuyet Thi N., Seong-Kyung C. et al. Essential role of mitochondrial Ca2+ uniporter in the generation of mitochondrial pH gradient and metabolism-secretion coupling in insulin-releasing cells. J Biol Chem. 2015; 290: 4086–96.Garrett L.J.A., Revell S.G., Leese H.J. ATP Production by Bovine Spermatozoa and Its Relationship to Semen Fertilizing Ability. J Androl. 2008; 29: 449-58.Garrett L.J.A., Revell S.G., Leese H.J. ATP Production by Bovine Spermatozoa and Its Relationship to Semen Fertilizing Ability. J Androl. 2008; 29: 449–58.Edwards S.E., Buffone M.G., Knee G.R. Effects of Extracellular Adenosine 5-Triphosphate on Human Sperm Motility. Reprod Sci. 2007; 14 (7): 655-66.Edwards S.E., Buffone M.G., Knee G.R. Effects of Extracellular Adenosine 5-Triphosphate on Human Sperm Motility. Reprod Sci. 2007; 14 (7): 655–66.Eghbali M.A., Alavi-Shoushtari S.M., Rezaii S. Effects of copper and superoxide dismutase content of seminal plasma on buffalo semen characteristics. Pak J Biol Sci. 2008; 11: 1964-8.Eghbali M.A., Alavi-Shoushtari S.M., Rezaii S. Effects of copper and superoxide dismutase content of seminal plasma on buffalo semen characteristics. Pak J Biol Sci. 2008; 11: 1964–8.Neagu V.R., Garcia B.M., Rodriguez A.M. et al. Determination of glutation peroxidase and superoxide dismutase activities in canine seminal plasma and its relation with sperm quality and lipid peroxidation post thaw. Theriogenology. 2011; 75: 1010-6.Neagu V.R., Garcia B.M., Rodriguez A.M. et al. Determination of glutation peroxidase and superoxide dismutase activities in canine seminal plasma and its relation with sperm quality and lipid peroxidation post thaw. Theriogenology. 2011; 75: 1010–6.De Lamirande E., Gagnon C. Reactive oxygen species and human spermatozoa II depletion of adenosine triphosphate plays an important role in the inhibition of sperm motility. J Androl. 1992; 13: 379-86.De Lamirande E., Gagnon C. Reactive oxygen species and human spermatozoa II depletion of adenosine triphosphate plays an important role in the inhibition of sperm motility. J Androl. 1992; 13: 379–86.Martina Doležalová, Luděk Stádník, Zuzana Biniová, Jaromír Ducháček and Jan Beran, The effect of the freezing curve type on bull spermatozoa motility after thawing, Acta Veterinaria Brno. 2015; 84 (4): 383-91.Martina Doležalová, Luděk Stádník, Zuzana Biniová, Jaromír Ducháček and Jan Beran, The effect of the freezing curve type on bull spermatozoa motility after thawing, Acta Veterinaria Brno. 2015; 84 (4): 383–91.Косенко М.В., Чухрій Б.М., Коцюмбас І.Я, Репродуктивна функція і андрологічна диспансеризація бугаїв. Львів; 2007. 186 сKosenko M.V., Chuhrij B.M., KocyumbasI.Ya. Reproductive function and andrological dispensary of bulls [Reproduktivnaya funktsiya i andrologicheskaya dispanserizatsiya bykov]. Lvov; 2007. 186 p. (in Ukrainian)De Caimmi T., BeorleguiА., Beconi N. Oxidation de sustratos y lactatodeshidrogeasamitocondrialen semen bovinocongelado. Rev Med Veter. 1986; 67: 108-10De Caimmi T., BeorleguiА., Beconi N. Oxidation de sustratos y lactatodeshidrogeasamitocondrialen semen bovinocongelado. Rev Med Veter. 1986; 67: 108–10.Илющенко В.П.Бысторе тестирование токсичности, основанное на определении респираторной активности сперматозоидов и (или) инфузорий. Экология. 1995; 1: 63-7.Ilyuschenko V.P. Rapid testing of toxicity, based on the determination of respiratory activity of sperm and/or ciliates. Ecology. 1995; (1): 63–7. (in Russian)Кава С.Й., Яремчук І.М., Кузьміна Н.В., Остапів Д.Д. Зв’язок між фізіологічними показниками еякулятів та окисними процесами у спермі бугаїв. Науково-технічний бюлетень Державного науково-дослідного контрольного інституту ветеринарних препаратів та кормових добавок і Інституту біології тварин. 2015; 16 (2): 367-371.Kava S.J., Yaremchuk I.M., Kuzmina N.V., Ostapiv D.D. The relationship between the physiological parameters of ejaculates and the oxidative processes in the semen of bulls. Nauchno-tekhnicheskiybyulleten Gosudarstvennogo nauchno-issledovatel’skogo kontrol’nogo instituta veterinarnykh preparatov i kormovykh dobavok i Instituta biologii zhivotnykh [Scientific and technical bulletin of the State Scientific-Research Control Institute for Veterinary Medicinal Products and Feed Additives and the Institute of Animal Biology]. 2015; 16 (2): 367–371. (in Ukrainian)Кузьминов Б.П., Зазуляк Т.С., Матысик С.И., Туркина В.А., Алёхина Т.А. Гигиеническая регламентация Антраль с обоснованием допустимого содержания в производственной среде химико-фармацевтических предприятий. Современные проблемы токсикологии, пищевой и химической безопасности. 2016; 4: 45-8.Kuzminov B.P., Zazulyak T.S., Matysik S.I., Turkina V.A., Alokhina T.A. Hygienic regulation of «Antral» with justification of permissible content in the production environment of chemical-pharmaceutical enterprises. Modern Problems of Toxicology, Food and Chemical Safety. 2016; (4): 45–8. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.