Завантажити повний текст статті у PDF

Ivanytskyi I. T., Sharan M. M. Concentration of some hormones and quality of boar semen after feeding liposomal vitamin complex with zinc gluconate under heat stress conditions. Bìol Tvarin. 2025; 27 (4): 70–76. DOI: 10.15407/animbiol27.04.079.
https://doi.org/10.15407/animbiol27.04.079
Received 08.07.2025 ▪ Revision 14.10.2025 ▪ Accepted 20.10.2025 ▪ Published online 16.02.2026

Концентрація окремих гормонів і якість сперми кнурів після згодовування ліпосомального комплексу вітамінів з глюконатом цинку в умовах теплового стресу

І. Т. Іваницький, М. М. Шаран
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут біології тварин НААН, вул. В.Стуса, 38, Львів, 79034, Україна

Метою роботи було з’ясувати вплив згодовування ліпосомального комплексу вітамінів з глюконатом цинку в умовах теплового стресу (ТС) на концентрацію окремих гормонів і якість сперми кнурів. Експеримент проводили на дев’яти клінічно здорових кнурах-плідниках віком 2–4 роки порід ландрас, п’єтрен і дюрок. Проведено три етапи дослідження, кожен тривалістю 30 днів, в яких вибір матеріалу та його аналіз були подібними: 1) за нормальних теплових умов (<23°C); 2) за умов ТС (25–30°C); 3) за годівлі комплексною ліпосомальною добавкою в умовах ТС (25–30°C). У третьому етапі досліджень на фоні ТС всім кнурам індивідуально до комбікорму впродовж 30 днів додавали кормову добавку у формі ліпосомальної емульсії, до складу якої входили вітаміни А, D₃, Е, і С з глюконатом цинку у дозі 2 мл. Наприкінці кожного етапу експерименту у піддослідних кнурів відбирали проби крові. У плазмі крові визначали концентрацію тестостерону, кортизолу та тироксину імуноферментним методом. Після завершення кожного етапу у кнурів відбирали еякуляти мануальним методом двічі на тиждень упродовж двох тижнів. Визначали параметри рухливості та морфологію статевих клітин, активність супероксиддисмутази (СОД), глутатіонпероксидази (ГПО) та каталази (КAT). Встановлено, що під впливом ТС у плазмі крові кнурів зріс рівень кортизолу (P<0,01) та тироксину (P<0,05), водночас суттєво знизилася концентрація тестостерону (P<0,05). Негативну дію ТС на сперматогенез підтверджує достовірне (P<0,001) зниження концентрації тестостерону у плазмі сперми. Помірний ТС знижує загальну рухливість сперміїв кнурів-плідників (P<0,001) та активність статевих клітин з прямолінійно-поступальним рухом (ППР) (P<0,01), удвічі підвищує відсоток дегенерованих сперміїв (P<0,001). Під впливом ТС спостерігають зниження активності ГПО та КАТ (P<0,001) у спермі кнурів на тлі незначного підвищення активності СОД. Після згодовування ліпосомальної добавки за дії ТС концентрація кортизолу та тироксину в крові кнурів значно (P<0,05–0,01) знизилися, рівень тестостерону в крові та спермі кнурів суттєво зріс (P<0,05–0,001). Це призвело до покращення рухливості сперміїв і їхніх морфологічних характеристик: достовірно зросла загальна рухливість сперміїв (P<0,01) та активність сперміїв з ППР (P<0,01) з одночасним зменшенням відсотка дегенерованих сперміїв (P<0,01). Водночас активність СОД достовірно знизилася (P<0,01) з одночасним підвищенням активності ГПО (P<0,001) та КАТ (P<0,001).

Ключові слова: кнур, сперма, ТС, кормова ліпосомальна добавка, біохімічні параметри, тестостерон, кортизол

1. Aktas C, Kanter M. A morphological study on Leydig cells of scrotal hyperthermia applied rats in short-term. J Mol Hist. 2009; 40: 31–39. DOI: 10.1007/s10735-009-9210-9.
2. Angelis C, Galdiero M, Pivonello C, Garifalos F, Menafra D, Cariati F, Salzano C, Galdiero G, Piscopo M, Vece A, Colao A, Pivonello R. The role of vitamin D in male fertility: A focus on the testis. Rev Endocr Metab Disord. 2017; 18 (3): 285–305. DOI: 10.1007/s11154-017-9425-0.
3. Atta MS, Farrag FA, Almadaly EA, Ghoneim HA, Hafez AS, Al Jaouni KS, Mousa SA, El-Far AH. Transcriptomic and biochemical effects of pycnogenol in ameliorating heat stress-related oxidative alterations in rats. J Therm Biol. 2020; 93: 102683. DOI: 10.1016/j.jtherbio.2020.102683.
4. Audet I, Laforest JP, Martineau GP, Matte JJ. Effect of vitamin supplements on some aspects of performance, vitamin status, and semen quality in boars. J Anim Sci. 2004; 82 (2): 626–633. DOI: 10.2527/2004.822626x.
5. Auvigne V, Leneveu P, Jehannin C, Peltoniemi O, Sallé E. Seasonal infertility in sows: A five year field study to analyze the relative roles of heat stress and photoperiod. Theriogenol. 2010; 74 (1): 60–66. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2009.12.019.
6. Boma MH, Bilkei G. Seasonal infertility in Kenyan pig breeding units: research communication. Onderstepoort J Vet Res. 2006; 73 (3): 229–232. DOI: 10.4102/ojvr.v73i3.149.
7. Brezezińska-Slebodzińska E, Slebodziński AB, Pietras B, Wieczorek G. Antioxidant effect of vitamin E and glutathione on lipid peroxidation in boar semen plasma. Biol Trace Elem Res. 1995; 47 (1–3): 69–74. DOI: 10.1007/BF02790102.
8. Cai H, Qin D, Peng S. Responses and coping methods of different testicular cell types to heat stress: overview and perspectives. Biosci Rep. 2021; 41 (6): BSR20210443. DOI: 1042/BSR20210443.
9. Echeverria-Alonzo S, Santos-Ricalde R, Centurión-Castro F, Ake-López R, Alfaro Gamboa M, Rodríguez-Buenfil J. Effects of dietary selenium and vitamin E on semen quality and sperm morphology of young boars during warm and fresh season. J Anim Vet Adv. 2009; 8 (11): 2311–2317. Available at: https://makhillpublications.co/files/published-files/mak-java/2009/11-2311-2317.pdf
10. Einarsson S. Brandt Y, Lundeheim N, Madej A. Stress and its influence on reproduction in pigs: A review. Acta Vet Scand. 2008; 50: 48. DOI: 1186/1751-0147-50-48.
11. Flowers WL. Factors affecting the efficient production of boar Reprod Domest Anim. 2015; 50 (S2): 25–30. DOI: 10.1111/rda.12529.
12. Ford WCL. Regulation of sperm function by reactive oxygen Human Reprod. 2004; 10 (5): 387–399. DOI: 10.1093/humupd/dmh034.
13. Gevkan II, Yaremchuk IM, Sharan OM, Stefanyk VY. Method for stimulating sexual activity and spermatogenesis in rams. Patent of Ukraine no. 153959.from 09.27.2023, bull. no. 39: 5 p. Available at: https://sis.nipo.gov.ua/en/search/detail/1762594 (in Ukrainian)
14. Greenop A, Mica-Hawkyard N, Walkington S, Wilby A, Cook SM, Pywell RF, Woodcock BA. Equivocal evidence for colony level stress effects on bumble bee pollination services. Insects. 2020; 11 (3): 191. DOI: 10.3390/insects11030191.
15. Horký P, Zeman L, Skládanka J, Nevrkla P, Sláma P. Effect of selenium, zinc, vitamin C and E on boar ejaculate quality at heat stress. Acta Univ Agric Silvic Mendelianae Brun. 2016; 64 (4): 1167–1172. DOI: 10.11118/actaun201664041167.
16. Huang SY, Kuo YH, Lee YP, Tsou HL, Lin EC, Ju CC, Lee WC. Association of heat shock protein 70 with semen quality in boars. Anim Reprod Sci. 2000; 63 (3–4): 231–240. DOI: 1016/S0378-4320(00)00175-5.
17. Izquierdo AC, Iglesias Reyes AE, Cervantes RE, Guerra Liera JE, Insunza Castro JF, Villa Mancera AE, Mendoza MM, Crispín RH, de Lourdes Juárez Mosqueda M, Arman. Effect of addition of antioxidants in the freezing of boar semen on the motility and viability of sperm. Int J Curr Res. 2017; 9 (3), 47599–47600. Available at: https://www.journalcra.com/article/effect-addition-antioxidants-freezing-boar-semen-motility-and-viability-sperm
18. Kaewma S, Suphappornchai S, Suwimonteerabutr J, Am-In N, Techakumphu M. Zinc supplementation improves semen quality in boars. Thai J Vet Med. 2021; 51 (3): 10. DOI: 56808/2985-1130.3144.
19. Kim JH, Park SJ, Kim TS, Kim JM, Lee DS. Testosterone production by a Leydig tumor cell line is suppressed by hyperthermia-induced endoplasmic reticulum stress in mice. Life Sci. 2016; 146: 184–191. DOI: 1016/j.lfs.2015.12.042.
20. Knox R. The anatomy and physiology of sperm production in boars. Available at http://www.ansci.wisc.edu/jjp1/pig_case/html/library/boara&p.pdf
21. Koroliuk MA, Ivanova LI, Maǐorova IG, Tokarev VE. A method of determining catalase activity. Delo. 1988; 1: 16–19.
22. Kunavongkrit A, Suriyasomboon A, Lundeheim N, Heard TW, Einarsson S. Management and sperm production of boars under differing environmental conditions. Theriogenol. 2005; 63 (2): 657–667. DOI: 1016/j.theriogenology.2004.09.039.
23. Lewis C, Ford AT. Infertility in male aquatic invertebrates: A review. Aquat Toxicol. 2012; 120-121: 79–89. DOI: 10.1016/j.aquatox.2012.05.002.
24. Li Z, Tian J, Cui G, Wang M, Yu D. Effects of local testicular heat treatment on Leydig cell hyperplasia and testosterone biosynthesis in rat testes. Reprod Fertil Dev. 2016; 28 (9): 1424–1432. DOI: 1071/RD14370.
25. Lin Y, Lv G, Dong HJ, Wu D, Tao ZY, Xu SY, Che LQ, Fang ZF, Bai SP, Feng B, Li J, Xu XY. Effects of the different levels of dietary vitamin D on boar performance and semen quality. Livest Sci. 2017; 203: 63–68. DOI: 1016/j.livsci.2017.07.003.
26. Lugar DW, Harlow KE, Hundley J, Goncalves M, Bergstrom J, Stewart KR. Effects of increased levels of supplemental vitamins during the summer in a commercial artificial insemination boar stud. Animal. 2019; 13 (11): 2556–2568. DOI: 1017/S1751731119001150.
27. Maeda T, Goto A, Kobayashi D, Tamai I. Transport of organic cations across the blood−testis barrier. Mol. Pharmaceutics. 2007; 4 (4): 600–607. DOI: 1021/mp070023l.
28. Marin-Guzman J, Mahan DC, Pate JL. Effect of dietary selenium and vitamin E on spermatogenic development in boars. J Anim Sci. 2000; 78 (6): 1537–1543. DOI: 2527/2000.7861537x.
29. Maurya VP, Sejian V, Kumar D, Naqvi SMK. Impact of heat stress, nutritional restriction and combined stresses (heat and nutritional) on growth and reproductive performance of Malpura rams under semi-arid tropical environment. J Anim. Physiol Anim Nutr. 2016; 100 (5): 938–946. DOI: 1111/jpn.12443.
30. McNitt JI, First NL. Effects of 72-hour heat stress on semen quality in Int J Biometeorol. 1970; 14: 373–380. DOI: 10.1007/BF01462914.
31. Parrish JJ, Willenburg KL, Gibbs KM, Yagoda KB, Krautkramer MM, Loether TM, Melo FCSA. Scrotal insulation and sperm production in the boar. Mol Reprod Dev. 2017; 84 (9): 969–978. DOI: 1002/mrd.22841.
32. Peña ST, Gummow B, Parker AJ, Paris DBBP. Revisiting summer infertility in the pig: Could heat stress-induced sperm DNA damage negatively affect early embryo development? Anim Prod Sci. 2017; 57 (10): 1975–1983. DOI: 1071/AN16079.
33. Přibilová M, Horký P, Nevrkla P, Skládanka J. Elimination the impact of heat stress by supplementation of antioxidants into diet of Duroc boars. Acta Univ Agric Silvic Mendelianae Brun. 2018; 66 (1): 161–169. DOI: 11118/actaun201866010161.
34. Quesnel H. Boulot S, Le Cozler Y. Seasonal variation of reproductive performance of the sow. INRAE Prod Anim. 2005; 18 (2): 101–110. DOI: 20870/productions-animales.2005.18.2.3513. (in French)
35. Risbridger GP, Kerr JB, De Kretser DM. Evaluation of Leydig cell function and gonadotropin binding in inilateral and bilateral cryptorchidism: Evidence for local control of Leydig cell function by the seminiferous tubule. Biol Reprod. 1981; 24 (3): 534–540. DOI: 1095/biolreprod24.3.534.
36. Rizzoto G, Ferreira JCP, Codognoto VM, Oliveira KC, Mogollón García HD, Pupulim AGR, Teixeira-Neto FJ, Castilho A, Nunes SG, Thundathil JC, Kastelic JP. Testicular hyperthermia reduces testosterone concentrations and alters gene expression in testes of Nelore bulls. Theriogenol. 2020; 152: 64–68. DOI: 1016/j.theriogenology.2020.04.029.
37. Ross JW, Hale BJ, Seibert JT, Romoser MR, Adur MK, Keating AF, Baumgard LH. Physiological mechanisms through which heat stress compromises reproduction in pigs. Mol Reprod Dev. 2017; 84 (9): 934–945. DOI: 1002/mrd.22859.
38. Sharan OM, Stefanyk VY. Hematological indicators and sperm quality of rams during the sexual rest period when fed a liposomal vitamin and mineral supplement. Bìol Tvarin. 2022; 24 (4): 12–16. DOI: 15407/animbiol24.04.012. (in Ukrainian)
39. Sharan O. Semen quality of rams fed a liposomal vitamin-mineral supplement during the period of sexual rest. Sci Mess LNUVMBT Ser Vet Sci. 2023; 25 (111): 84–89. DOI: 32718/nvlvet11113. (in Ukrainian)
40. Shostia AM, Rokotianska VO, Nevidnychyi OS, Tsybenko VH, Sokyrko MP, Hyria VM. Peculiarities of the formation of prooxidant-antioxidant homeostasis in the sperm of breeding boars when feeding vitamin supplements. Bull Sumy NAU Ser Livest. 2018; 2 (34): 260–264. (in Ukrainian)
41. Shostya AM, Sarnavska IV. Influence of vitamin feed additive on the quality of sperm production in boars. Sci Progr Innov. 2022; 1: 134–141. DOI: 31210/visnyk2022.01.17.
42. Wirth JJ, Mijal RS. Adverse effects of low level heavy metal exposure on male reproductive function. Syst Biol Reprod Med. 2010; 56 (2): 147–167. DOI: 3109/19396360903582216.
43. Xie Y, Dorsky RI. Development of the hypothalamus: conservation, modification and innovation. Development. 2017; 144 (9): 1588–1599. DOI: 1242/dev.139055.
44. Yaremchuk IM, Sharan MM. Modern analysis capabilities sperm quality and sperm dose calculation. Bìol Tvarin. 2012; 14 (1–2): 697–703. Available at: https://aminbiol.com.ua/index.php/archive?catid=1:2013-02-15-09-09-13&id=203:2013-03-09-12-31-38 (in Ukrainian)
45. Zasiadczyk L, Fraser L, Kordan W, Wasilewska K. Individual and seasonal variations in the quality of fractionated boar ejaculates. Theriogenology. 2015; 83 (8): 1287–1303. DOI: 1016/j.theriogenology.2015.01.015.