Получение односамцовой популяции гуппи при помощи экстракта Трибулуса террестрис

Tribulus terrestris
Якорцы стелющиеся (innature.kz)

Трибулус террестрис или Якорцы стелющиеся (Tribulus terrestris, семейство Zygophyllaceae) является травянистым однолетним растением, которое широко распространено в Китае, Японии, Корее, западной части Азии, южной части Европы и Африке. Его употребление человеком приводит к увеличению уровня тестостерона, что было продемонстрировано болгарскими атлетами (Bucci, 2000). В бодибилдинге к этому растению начали проявлять свой интерес после того, как стало известно, что спортсмены из восточных стран использовали его при подготовке к важнейшим соревнованиям, таким как Олимпиада или Чемпионат мира по тому или иному виду спорта.

Введение экстракта травы человеку и животным повышает либидо и сперматогенез (Tomova et al., 1981). Якорцы стелющиеся входят в состав препаратов афродизиаков (например, Спеман Форте, Трибестан). Это растение используется при лечении мужского бесплодия и, как известно, повышает уровень тестостерона, а также улучшает атлетические способности (Bucci, 2000; Adaikan et al., 2000; Adimoelja, 2000; Gauthman, 2002).

Тестостерон относится к половым гормонам и играет очень важную роль в реализации репродуктивной функции. Эмбриональная дифференцировка личинок в самцов и их последующее развитие в этом качестве во многом определяется присутствием физиологических концентраций тестостерона в организме. У костных рыб данный гормон является предшественником андрогенов и эстрогенов (Baroiller et al., 1999; Devlin and Nagahama, 2002). Однако, помимо тестостерона, в плазме крови и тканях самцов рыб также обнаруживается высокая концентрация 11-оксигенированные андрогены. Именно эти соединения являются главными физиологическими андрогенами мужских особей (Borg, 1994).

Якорцы стелющиеся содержат высокую концентрацию, так называемых, стероидных сапонинов. Сапонином в составе этой травы, ответственным за подъем уровня тестостерона, является протодиосцин (Adimoelja and Adaikan, 1997; Ganzera et al., 2001; Joshi et al., 2005).

Живородящие рыбки гуппи, Poecilia reticulata, являются популярными аквариумными рыбками. Аквариумисты разводят различные вариации гуппи. Самцы данного вида более привлекательны, поэтому пользуется более высоким коммерческим успехом, чем самки. Маскулинизация гуппи может производиться непосредственным воздействием синтетических гормонов (Takahashi, 1975; Kavumpurath and Pandian, 1992, 1993). Однако синтетические гормоны дорогие по сравнению с растительными экстрактами. Кроме того, их производные и остатки, попадающие в воду, оказывают негативное влияние на окружающую среду (Contreras-Sanchez et al., 2001). В качестве альтернативы для коммерческого выращивания популяции, состоящей из одних самцов, выступает использование экстракта растений.

Материалы и методы
Экстракт Трибулуса террестрис (Tribulus terrestris) (из Болгарии) приобретен в компании Dietharmonie Medical Plants (Франция). Водный экстракт травы готовился путем смешивания 18 г чистого экстракта и 1500 мл дистиллированной воды в течение 30 минут, а затем фильтрацией раствора через ватман (Kavumpurath and Pandian, 1993; Gauthaman and Adaikan, 2005). Данная смесь готовилась 8 раз (еженедельно в течение 60 дней).

Группа гуппи состояла из 85 особей, самцов средней массой 0,135 г и длиной 2,21 см, и самок средней массой 0,399 г и длиной 3,25 см. 25 мужских и 25 женских особей поселялись в аквариум с рециркуляцией воды (26 C) и 12 часовым световым днем. Как только самка рожала потомство, мальки измерялись , взвешивались и подсчитывались. их помещали в 12 аквариумов объемом 20 литров.

Было создано четыре экспериментальные группы, содержащиеся в воде с концентрацией экстракта Трибулуса — 0; 0,05; 0,1 и 0,15 г/л. Обработка начиналась на 0 день и продолжалась до 60 дней. Каждая из групп насчитывала 105 мальков, по 35 особей на один аквариум. Всего было 12 партий, включая контрольные группы. Таким образом, в работе использовалось 420 мальков.

Гистологический анализ
В конце эксперимента 60-дневные мальки наркотизировались 2-феноксиэтанолом в концентрации 1:20000 в воде. Определялась выживаемость, масса и длина тела. Голова и хвост мальков отрезались, а тело фиксировалось в 10% растворе формалина, дегидратировалось и помещалось в парафин. Делались срезы толщиной 5 мкм, которые затем окрашивались гематоксилином и эозином для гистологического контроля (Cek et al., 2001; Cek, 2006). Стадия развития семенников определялась у каждой рыбки. Классификация основывалась на гистологических критериях Grier, 1981.

Результаты
В работе удалось получить маскулинизацию 80% мальков при их погружении в течение 60 дней в раствор 0,15 г/л экстракт Трибулуса террестрис (Tribulus terrestris). Все экспериментальные группы имели больше самцов по сравнению с контрольной группой. Однако лишь обработка 0,15 г/л экстрактом привела к статистически значимой смещению состава полов P.reticulata. В контрольной группе состав полов P.reticulata приближался к ожидаемому 50:50. Состав полов при обработке 0,05 г/л экстрактом 91 малька достигал 53:38 (самцы:самки); это различие не было статистически значимым. В третьей группе (0,1 г/л экстракта) это значение составляло 52:35 (сымцы:самки), статистически незначимо. Наконец, обработка 0,15 г/л экстрактом привела к составу полов — 72:18.

Выживаемость во всех группах была высокой и составляла 83-87%. Все особи, содержащиеся в растворе Трибулуса, имели ускоренные темпы роста, но лишь при концентрации экстракта 0,15 г/л отмечено значимое улучшение скорости роста P.reticulata (2,96 см и 0,226 г пртив 2,29 см и 0,051 г в контроле).

Гистология гонад
Семенники контрольной и опытной групп были окружены тонкой капсулой коллагеновой ткани и делились соединительной тканью капсулы на две доли. Они располагались в заднем отделе брюшной полости, где они подвешены к дорсальной стенке брыжейки. Семенники контрольной группы были меньше семенников экспериментальной группы. В контрольной группе каждая тестикулярная доля включала многочисленные сперматоциты, имеющие округлую форму. Не были обнаружены пакеты спермы «spermatozeugmata» и свободные сперматозоиды. Семенники содержали преимущественно сперматогонии, первичные и вторичные сперматоциты и сперматиды. В контольной и опытной группах вторичные сперматоциты были мельче, чем первичные, но значительно крупнее сперматид.

Реакцией семенников на обработку экстрактом явилось увелчение числа сперматогенетических цист и изобилие клеток позлнего этапа сперматогенеза. Семенники содержали все типы герминальных клеток в канальцах. На ранних этапах развития сперматозоиды организуются в рыхлые узлы, но затем плотно связываются. Наконец, сперматоцит содержащая сперма входит в интратестикулярный проток. Однако семенники контрольной группы рыб не имели всех типов герминальных клеток. Не было интактных пакетов спермы «spermatozeugmata» и свободных сперматозоидов, и они не демонстрировали опоясывающего выравнивания. Подобный тип выравнивания клеток отмечался на поперечных срезах долей после обработки 0,05; 0.1 и 0.15 г/л Трибулусом террестрис. Каждая зона, включающая сперматоциты, имела герминальные клетки на одинаковом этапе развития. Деление на зоны было ориентировано дорсовентрально. Новые сперматоциты постоянно формируются и смещаются вентрально, где преобразуются в сперматиды, сперматозоиды. В контрольной группе зоны не формировались.

Описание тестикулярных структур Poecilia reticulata
Рисунок 1. Световая микрофотография. Описание тестикулярных структур Poecilia reticulata. (a) Семенники контрольной группы. Семенники содержат сперматогонии, сперматоциты и сперматиды, гематоксилин и эозин, толщина срезов 400 мкм; (b) после обработки 0,05 г/л экстракта. Семенники включают все стадии сперматогенеза, гематоксилин и эозин, толщина срезов 200 мкм; (c) после обработки 0,1 г/л экстракта. Семенники более крупные, в них возрастает число пакетов спермы, гематоксилин и эозин, толщина срезов 250 мкм;(d) после обработки 0,15 г/л экстракта. Возрастает число пакетов спермы, гематоксилин и эозин, толщина срезов 250 мкм; Sg — сперматогонии, Sc — сперматоциты, St — сперматиды, Sz — пакеты спермы, Bc — брюшная полость, G — кишечник, Ct — коллагеновая ткань.
Описание одной доли двухдольного семенника Poecilia reticulata, обработанных экстрактом
Рисунок 2. Световая микрофотография. Описание одной доли двухдольного семенника Poecilia reticulata, обработанных экстрактом. Обработка активизировала сперматогенез и спермиацию. (a) после обработки 0,05 г/л экстракта, гематоксилин и эозин, толщина срезов 250 мкм; (b) после обработки 0,1 г/л экстракта, гематоксилин и эозин, толщина срезов 250 мкм;(c) после обработки 0,15 г/л экстракта. Четко прослеживается зональная организация сперматоцитов. Формирование зон не обнаружено в контрольной группе, гематоксилин и эозин, толщина срезов 200 мкм; (d) после обработки 0,05 г/л экстракта особи демонстрируют сперматогонии, связанные с соединительной тканью, гематоксилин и эозин, толщина срезов 600 мкм; Sg — сперматогонии, Sc — сперматоциты, St — сперматиды, Sz — пакеты спермы, G — кишечник, Ct — соединительная ткань, Se — гипертрофированные клетки Сертолли, M — мышцы, SgZ — зона сперматогониев, ScZ — зона сперматоцитов, StZ — зона сперматид, SzZ — зона пакетов спермы, Dz — дегенеративная зона

Обсуждение
Целью данного исследования явилось нахождение дешевого, экологичного, легко получаемого и более эффективного метода транформации пола P.reticulata. Авторы работы обнаружили, что экстракт Трибулуса террестрис (Tribulus terrestris) эффективное средство получения популяции, состоящей из одних самцов, но лишь в высокой концентрации. Оно приводит к усилению сперматогенеза и улучшению ростовых характеристик гуппи. В более раннем исследовании авторы получили аналогичные результаты с Чернополосой цихлазомой (Cichlasoma nitrofasciatum).

Неизвестно, была ли вызвана маскулинизация в популяции гуппи андрогенами или подъемом уровня тестостерона, так как его концентрация в плазме не измерялась. Большинство авторов добивалось аналогичных резльтатов с другими видами рыб при использовании синтетических андрогенов (Baker et al., 1988; Ali and Rao, 1989; Guerrero, 1993).
——
docsdrive.com/pdfs/ansinet/pjbs/2007/718-725.pdf

Cek S, Turan F, Atik E. The effects of Gokshura, Tribulus terrestris on sex reversal of guppy, Poecilia reticulata. Pak J Biol Sci. 2007 Mar 1;10(5):718-25.

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Получение односамцовой популяции гуппи при помощи экстракта Трибулуса террестрис: 4 комментария

  1. Самки все равно останутся самками после обработки. На хромосомы это не влияет.
    Я буду негодовать, если получу таких недосамцов в аквариум.

    1. Генотип останется прежним, но введение гормонов не даст ему реализоваться. После развития гонад в семенники, обратного пути не будет. У такого самца с генотипом XX собственная гормональная система поддерживает сперматогенез. Думаю, при спаривании таких самцов (XX) с самками (XX) родятся одни самки. Подобные результаты уже получены у данио — http://www.nature.com/srep/2013/131202/srep03400/full/srep03400.html

      Это очень удобно для разводчика, а не для конечного покупателя. Представьте, что покупателю придется постоянно покупать самцов, потому что его собственные гуппи плодят только самок! )) Разве, что он не додумается использовать андрогены, но Y хромосома то уже потеряна.

    1. А зачем? Всем нужны красочные самцы. Феминизация самцов проводится эстрадиолом.
      Пол взрослых особей изменить не получится, только фенотип. Работ по получению
      из группы мальков только самок я не встречал.

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *