Toxicity tolerance of oyster embryos to selected cryoprotectants

Étude de la tolérance d'embryons d'huître à la toxicité de cryoprotecteurs

¹ Department of Aquaculture, Taiwan fisheries Research Institute, keelung, Taiwan 202, ROC
² Department of Agricultural Machinery Engineenring, National Taiwan University, Taipei, Taiwan 107, ROC

Received: 31 March 1992
Accepted: 18 October 1993

Abstract

With the aim of establishing cryopreservation protocols for oyster (Crassostrea gigas) embryos, toxicity of single or combined cryoprotectants to oyster embryos was investigated. In experiments on the toxicity tolerance of oyster embryos, four conventional cryoprotectants, namely, acetamide (A), dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG) and propylene glycol (PG), with concentrations from 1 to 5 M were used to test the toxicity tolerance of oyster embryos at eight different developemental stages. On a molar-equivalent basis, DMSO appeared to be less toxic to PG, EG and acetamide in general. Oyster embryos were tolerant to low concentrations of all cryoprotectants tested in the range from 1 M to 2 M for all developmental stages. Early stage embryos were more vulnerable to high concentration (4 M and 5 M) cryoprotectants tested than late stage embryos. Experiments were subsequently performed to study the combined effects of DMSO and acetamide adding trehalose or glucose in reducing toxicity to 4 hour oyster embryos. The use of trehalose or glucose reduced toxicity of high cryoprotectant concentrations. Survival was higher when DMSO was combined with acetamide than when using DMSO or acetamide alone at high concentration (5 M). By adding trehalose to combined 5 M DMSO and acetamide (total concentration) an average survival rate of 67 ± 7% was obtained in contrast to 8 ± 5% or 2 ± 1% survival when testing with 5 M DMSO or 5 M acetamide, respectively.

Résumé

La toxicité de cryoprotecteurs utilisés seuls ou combinés est étudiée pour définir des protocoles de congélation d'embryons d'huîtres. Des expérimentations de tolérance à la toxicité ont porté sur quatre cryoprotecteurs conventionnels, l'acétamide A, le diméthyl sulfoxyde (DMSO), l'éthylène glycol (EG) et le propylène glycol (PG), à des concentrations de 1 à 5 M testés à huit stades différents de développement. Sur une base d'équivalent molaire, le DMSO apparaît être moins toxique que PG, EG et l'acétarnide en général. Les embryons huîtres tolèrent tous les cryoprotecteurs testés à faible concentration (1 et 2 M) pour tous les stades de développement. Les premiers stades embryonnaires sont plus vulnérables que les derniers aux concentrations élevées (4 et 5 M de cryoprotecteurs). Des expérimentations ont été conduites pour tester les effets du DMSO et de l'acétamide en ajoutant à des embryons d'huîtres de 4 heures, du tréhalose ou du glycose pour en réduire la toxicité. L'utilisation de tréhalose ou de glucose réduit la toxicité des fortes concentrations en cryoprotecteurs lorsque le DMSO est combiné à l'acétamide, la survie est plus élevée que lorsque le DMSO ou l'acétamide sont utilisés seuls à 5 M. L'addition de tréhalose à du DMSO combiné à l'acétamide à la concentration totale 5 M, permet d'obtenir un taux moyen de survie de 67 ± 7 % comparé à 8 ± 5 % avec le DMSO (5 M) ou à 2 ± 1 % avec l'acétamide (5 M).