Згідно з даними International Embryo Technology Society, кількість ембріонів великої рогатої худоби, які виробляються за технологією запліднення в умовах in vitro, зростає з кожним роком. Однак, незважаючи на великі обсяги їх виробництва, ефективність цього методу залишається низькою і потребує удосконалення. Тому, метою дослідження було порівняти ефективність двох комерційних середовищ – Origio Sequential Series (Origio, Данія) і панелі продуктів виробництва Minitube (Німеччина) щодо дозрівання ооцитів та розвитку ембріонів великої рогатої худоби в умовах in vitro. На першому етапі дослідження проведено порівняльну оцінку середовищ для дозрівання ооцитів: на основі культуральних середовищ TCM 199 (Minitube) та «Universal» (Origio). На другому – здійснено порівняння протоколів культивування ембріонів великої рогатої худоби: Minitube та двоступеневого протоколу культивування Origio зі зміною середовищ. При цьому встановлено, що використання середовища TCM 199 для дозрівання ооцитів є ефективнішим у порівнянні з «Universal». Так, на 48 год культивування (початковий етап розвитку ембріона) отримано 64,3 ± 1,0 і 60,3 ± 1,4% 2-8 клітинних ембріонів, а на 8 добу – 25,3 ± 1,0 і 20,0 ± 0,6% бластоцист, відповідно. Результати порівняння протоколів культивування ембріонів великої рогатої худоби показали, що за використання середовищ як Minitube, так і Origio відсоток ділення та відсоток отриманих ембріонів відповідали їх відомим значенням. При цьому, нами встановлено, що протокол культивування Minitube є ефективнішим за Origio. Зокрема, на 48 год кількість отриманих ембріонів за використання протоколу культивування Minitube була на 1,3% більшою порівняно з Origio, на 6 добу – на 7,8%, а на 8 добу – на 3,8%. Отримані результати є необхідною складовою розробки успішних процесів виробництва ембріонів великої рогатої худоби в умовах in vitro з подальшим впровадженням у біотехнологію відтворення жуйних
ембріональний розвиток, культуральні середовища Minitube і Origio, протоколи культивування, біотехнологія відтворення жуйних
[1] Herrero, M., Grace, D., Njuki, J., Johnson, N., Enahoro, D., Silvestri, S., & Rufino, M.C. (2013). The roles of livestock in developing countries. Animal, 1, 3-18. doi: 10.1017/S1751731112001954.
[2] Raney, T., Skoet, J., & Steinfeld, H. (2009). The state of food and agriculture: Livestock in the balance. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
[3] Jennifer, A., Hernandez, G., & Craig, A.G. (2013). Role of reproductive biotechnologies in enhancing food security and sustainability. Animal Frontiers, 3(3), 14-19. doi: 10.2527/af.2013-0019.
[4] Erickson, B.H. (1966). Development and senescence of the postnatal bovine ovary. Journal of Animal Science, 5(3), 800-805. [5] Gómez, E., Rodríguez, A., Muñoz, M., Caamaño, J.N., Hidalgo, C.O., Morán, E., Facal, N., & Díez, C. (2008). Serum free embryo culture medium improves in vitro survival of bovine blastocysts to vitrification. Theriogenology, 69(8), 1013-1021. doi: 10.1016/j.theriogenology.2007.12.015.
[6] Bousquet, D., & Blondin, P. (2004). Potential uses of cloning in breeding schemes: Dairy cattle. Cloning Stem Cells, 6(2), 190-197. doi: 10.1089/1536230041372373.
[7] Rutledge, J.J. (1997). Featured article: Cattle breeding systems enabled by in vitro embryo production. Embryo Transfer Newsletter, 15, 14-18.
[8] Moore, S.G., & Hasler, J.F. (2017). A 100-year review: Reproductive technologies in dairy science. Journal of Dairy Science, 100(12), 10314-10331. doi: 10.3168/jds.2017-13138.
[9] Casida, L.E., Meyer, R.K., McShan, W.H., & Wisnicky, W. (1943). Effects of pituitary gonadotropins on the ovaries and the induction of superfecunity in cattle. American Journal of Veterinary Research, 4, 76-79.
[10] Polge, Ch. (2000). Lionel Edward Aston Rowson, O.B.E. 28 May 1914 – 26 July 1989. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 46, 483-497. doi: 10.1098/rsbm.1999.0097.
[11] Iritani, A., & Niwa, K. (1977). Capacitation of bull spermatozoa and fertilization in vitro of cattle follicular oocytes matured in culture. Journal of Reproduction and Fertility, 50, 119-121.
[12] Brackett, B.G., Bousquet, D., Boice, M.L., Donawick, W.J., Evans, J.F., & Dressel, M.A. (1986). Normal development following in vitro fertilization in the cow. Biology of Reproduction, 27, 147-158.
[13] Mapletoft, R.J., & Hasler, J.F. (2005). Assisted reproductive technologies in cattle: A review. Revue Scientifique et Technique, 24(1), 393-403.
[14] Block, J., Bonilla, L., & Hansen, P.J. (2009). Effect of addition of hyaluronan to embryo culture medium on survival of bovine embryos in vitro following vitrification and establishment of pregnancy after transfer to recipients. Theriogenology, 71(7), 1063-1071. doi: 10.1016/j.theriogenology.2008.11.007.
[15] Parrish, J.J., Susko-Parrish, J.L, Leibfried-Rutledge, M.L., Critser, E.S., Eyestone, W.H., & First, N.L. (1986). Bovine in vitro fertilization with frozen-thawed semen. Theriogenology, 25(4), 591-600. doi: 10.1016/0093-691X(86)90143-3.
[16] Stroud, B. (2012). IETS 2012 statistics and data retrieval committee report. Embryo Technology Newsletter of the International Embryo Technology Society, 30, 16-26.
[17] Viana, J. (2018). 2017 statistics of embryo production and transfer in domestic farm animals. Embryo Technology Newsletter of the International Embryo Technology Society, 36, 8-25.
[18] Lonergan, P., & Fair, T. (2008). In vitro-produced bovine embryos: Dealing with the warts. Theriogenology, 69(1), 17-22. doi: 10.1016/j.theriogenology.2007.09.007.
[19] Ferré, L.B., Kjelland, M.E., Strоbech, L.B., Hyttel, P., Mermillod, P., & Ross, P.J. (2020). Review: Recent advances in bovine in vitro embryo production: reproductive biotechnology history and methods. Animal, 14(5), 991-1004. doi: 10.1017/S1751731119002775.
[20] Besenfelder, U., Brem, G., & Havlicek, V. (2020). Review: Environmental impact on early embryonic development in the bovine species. Animal, 14(1), 103-112. doi: 10.1017/S175173111900315X.
[21] Maeda, J., Kotsuji, F., Negami, A., Kamitani, N., & Tominaga, T. (1996). In vitro development of bovine embryos in conditioned media from bovine granulosa cells and vero cells cultured in exogenous protein- and amino acid-free chemically defined human tubal fluid medium. Biology of Reproduction, 54(4), 930-936. doi: 10.1095/biolreprod54.4.930.
[22] Aguilar, J., & Reyley, M. (2005). The uterine tubal fluid: Secretion, composition and biological effects. Animal Reproduction, 2, 91-105.
[23] Goovaerts, I.G., Leroy, J.L., Van Soom, A., De Clercq, J.B., Andries, S., & Bols, P.E. (2009). Effect of cumulus cell coculture and oxygen tension on the in vitro developmental competence of bovine zygotes cultured singly. Theriogenology, 71(5), 729-738. doi: 10.1016/j.theriogenology.2008.09.038.
[24] Chen, S., Palma-Vera, S.E., Langhammer, M., Galuska, S.P., Braun, B.C., Krause, E., Lucas-Hahn, A., & Schoen, J. (2017). An air-liquid interphase approach for modeling the early embryo-maternal contact zone. Scientific Reports, 7(1), article number 42298. doi: 10.1038/srep42298.
[25] Ferraz, M.M., Rho, H.S., Hemerich, D., Henning, H.H., van Tol, H.T., Hölker, M., Besenfelder, U., Mokry, M., Vos, P.L., Stout, T.A., Le Gac, S., & Gadella, B.M. (2018). An oviduct-on-a-chip provides an enhanced in vitro environment for zygote genome reprogramming. Nature Communications, 9(1), article number 4934. doi: 10.1038/s41467-018-07119-8.
[26] Rizos, D., Gutiérrez-Adán, A., Pérez-Garnelo, S., De La Fuente, J., Boland, M.P., & Lonergan, P. (2003). Bovine embryo culture in the presence or absence of serum: Implications for blastocyst development, cryotolerance, and messenger RNA expression. Biology of Reproduction, 68(1), 236-243. doi: 10.1095/biolreprod.102.007799.
[27] Leivas, F.G., Brum, D.S., Fialho, S.S., Saliba, W.P., Alvim, M.T., Bernardi, M.L., Rubin, M.I., & Silva, C.A. (2011). Fetal calf serum enhances in vitro production of Bos taurus indicus embryos. Theriogenology, 75(3), 429-433. doi: 10.1016/j.theriogenology.2010.08.017.
[28] Soto-Moreno, E.J., Balboula, A., Spinka, C., & Rivera, R.M. (2021). Serum supplementation during bovine embryo culture affects their development and proliferation through macroautophagy and endoplasmic reticulum stress regulation. PLoS One, 16(12), article number 0260123. doi: 10.1371/journal.pone.0260123.
[29] Zullo, G., De Canditiis, C., Pero, M.E., Albero, G., Salzano, A., Neglia, G., Campanile, G., & Gasparrini, B. (2016). Crocetin improves the quality of in vitro-produced bovine embryos: Implications for blastocyst development, cryotolerance, and apoptosis. Theriogenology, 86(8), 1879-1885. doi: 10.1016/j.theriogenology.2016.06.011.
[30] Thompson, J.G., & Peterson, A.J. (2000). Bovine embryo culture in vitro: New developments and post-transfer consequences. Human Reproduction, 5, 59-67. doi: 10.1093/humrep/15.suppl_5.59.
[31] Plokhinskiy, N.A. (1970). Biometrics. Moscow: Publishing House of Moscow University.
[32] Montsevichyute-Eringeme, Ye.V. (1964). Simplified mathematical and statistical methods in medical research work. Pathological Physiology and Experimental Therapy, 8(4), 71-78.
[33] Lesnikova, I.Y., & Kharchenko, Y.M. (2002). Fundamentals of work and solving problems of agriculture in the environment of spreadsheets EXCEL. Dnipro: Thresholds.
[34] Singina, G.N., Lebedeva, I.Yu., Shedova, Ye.N., Taradaynik, T.Ye., Mityashova, O.S., Tsyndrina, Ye.V., & Danch, S.S. (2017). The ability of bovine oocytes to embryonic development during maturation in different systems of two-phase cultivation. Agricultural Biology, 52(4), 776-784. doi: 10.15389/agrobiology.2107.4.776rus.
[35] Inaba, Y., Abe, R., Geshi, M., Matoba, S., Nagai, T., & Somfai, T. (2016). Sex-sorting of spermatozoa affects developmental competence of in vitro fertilized oocytes in a bull-dependent manner. Journal of Reproduction and Development, 62(5), 451-456. doi: 10.1262/jrd.2016-032.
[36] Sirard, M.A., Parrish, J.J., Ware, C.B., Leibfried-Rutledge, M.L., & First, N.L. (1988). The culture of bovine oocytes to obtain developmentally competent embryos. Biology of Reproduction, 39(3), 546-552. doi: 10.1095/biolreprod39.3.546.
[37] Hansen, P.J. (2020). The incompletely fulfilled promise of embryo transfer in cattle-why aren’t pregnancy rates greater and what can we do about it? Journal of Animal Science, 98(11), article number 288. doi: 10.1093/jas/skaa288.
[38] Wang, H., Cao, W., Hu, H., Zhou, C., Wang, Z., Alam, N., Qu, P., & Liu, E. (2021). Effects of changing culture medium on preimplantation embryo development in rabbit. Zygote, 29, 1-6. doi: 10.1017/S0967199421000721.
[39] Iwasaki, S., Yoshiba, N., Ushijima, H., Watanabe, S., & Nakahara, T. (1990). Morphology and proportion of inner cell mass of bovine blastocysts fertilized in vitro and in vivo. Journal of Reproduction and Fertility, 90(1), 279-284. doi: 10.1530/jrf.0.0900279.
[40] Mori, M., Otoi, T., & Suzuki, T. (2002). Correlation between the cell number and diameter in bovine embryos produced in vitro. Reproduction in Domestic Animals, 37(3), 181-184. doi: 10.1046/j.1439-0531.2002.00354.x.
[41] Van Soom, A., Boerjan, M., Ysebaert, M.T., & de Kruif, A. (1996). Cell allocation to the inner cell mass and the trophectoderm in bovine embryos cultured in two different media. Molecular Reproduction and Development, 45(2), 171-182. doi: 10.1002/(SICI)1098-2795(199610)45:2<171::AID-MRD10>3.0.CO;2-4.
[42] Oliveira, C.S., de Barros, B.A., Monteiro, C.A., Rosa, P.M., Leal, G.R., Serapião, R.V., & Camargo, L.S. (2019). Individual assessment of bovine embryo development using a homemade chamber reveals kinetic patterns of success and failure to reach blastocyst stage. Systems Biology in Reproductive Medicine, 65(4), 301-311. doi: 10.1080/19396368.2019.1589601.
[43] Stolyarova, V.N., & Leontyev, A.A. (2009). Obtaining bovine embryos by maturation and fertilization of oocytes in vitro. Agricultural Journal, 1, 1-4