Einflussfaktoren auf spermatologische Untersuchungsergebnisse und den Erfolg der Kryokonservierung von Ziegensperma

Abstract

Im Rahmen der spermatologischen Untersuchungen werden verschiedene Parameter erhoben, die dazu dienen die Tauglichkeit eines Ejakulates bzw. einer Besamungsportion zu erfassen. Bisher gibt es nur wenige Untersuchungen darüber, welche Faktoren Einfluss auf das Ergebnis der spermatologischen Untersuchung haben. Ziel dieser Untersuchungen war es daher, mögliche Einflussfaktoren auf die spermatologische Untersuchung und Kryokonservierung von Ziegensperma zu evaluieren. Insgesamt wurden 20 Ejakulate von fünf verschiedenen Ziegenböcken mithilfe einer künstlichen Vagina gewonnen. Die Böcke waren zu Beginn des Versuchs alle in einem Alter von neun Monaten. Unmittelbar an die Gewinnung folgte die einmalige makroskopische (Volumen, Farbe, Konsistenz, Geruch, Beimengungen) Beurteilung der Ejakulate. Für die weitere spermatologische Untersuchung wurden zwei unterschiedliche Lagerungstemperaturen gewählt. Die eine Hälfte der Ejakulate wurde bei 20°C gelagert, die andere Hälfte bei 37°C. Die pH Wert-Messung erfolgte alle zehn Minuten bis zu einem Zeitraum von einer Stunde nach der Gewinnung mittels Indikatorpapier. Die mikroskopische Untersuchung umfasste die Bestimmung der Dichte, der Motilität, den Anteil lebender und toter Spermien sowie der Pathomorphologie. Für die Messung der Dichte und der Motilität wurde eine computer-assistierte Samenanalyse durchgeführt (AndroVision®-System, Fa. Minitüb, Tiefenbach). Die Auswertung des Anteils lebender und toter Samenzellen sowie der morphologisch veränderten Spermien erfolgte mithilfe der Bromphenol-Nigrosin-Färbung. Für beide Untersuchungen wurden jeweils 200 Samenzellen ausgewertet. Die mikroskopische Untersuchung erfolgte 3, 10, 15 und 30 Minuten nach der Gewinnung, mit Ausnahme der morphologisch veränderten Samenzellen, die nur einmalig zu Beginn bestimmt wurden.Zur Kryokonservierung wurde ein Verdünner ohne Zusatz tierischer Fremdproteine gewählt (Andromed®-Verdünner, Fa. Minitüb, Tiefenbach). Dieser Verdünnungsschritt erfolgte 15 oder 30 Minuten nach der Gewinnung des Ejakulates.Nach 3, 5 und 10 Minuten nach dem Auftauen (20 Sekunden, 37°C) erfolgte eine mikroskopische Untersuchung der Proben. Die makroskopische und chemisch-physikalische Untersuchung sowie die Auswertung der morphologisch veränderten Samenzellen wurden einmalig zum ersten Untersuchungszeitpunkt durchgeführt.Folgende relevante Ergebnisse wurden erzielt:-In den Nativejakulaten hatte lediglich die kombinierte Wirkung der Faktoren Lagerungstemperatur und Untersuchungszeitpunkt einen signifikanten Einfluss auf den Anteil kreisbeweglicher Samenzellen.-Für die aufgetauten Proben war der Einfluss der Lagerungstemperatur vor der Untersuchung entscheidend für die Anzahl lebender und toter Samenzellen, sowie für alle Motilitätsparameter mit Ausnahme der kreisbeweglichen Spermien. Für alle untersuchten Parameter konnten bessere Ergebnisse erzielt werden bei einer vorherigen Lagerungstemperatur von 20°C.-Die Anzahl lebender Samenzellen nimmt bereits bei einem Untersuchungszeitpunkt von 10 Minuten nach der Gewinnung ab.-Für den Anteil an lebenden und toten Samenzellen in den Nativejakulaten liegt ein signifikanter Einfluss des Untersuchungszeitpunktes vor.-Auf das Auftreten bestimmter morphologischer Veränderungen der Spermien, hat der Verdünnungszeitpunkt vor dem Einfrierprozess einen bedeutsamen Einfluss.-Der Untersuchungszeitpunkt hat einen entscheidenden Einfluss auf den pH Wert. Es kommt zu einem Abfall des pH Wertes des unverdünnten Spermas mit zunehmender Lagerung vor der Untersuchung. Die Kombination der Faktoren Lagerungstemperatur und Untersuchungszeitpunkt hatte einen signifikanten Effekt auf den pH Wert.Zusammenfassend konnten in dieser Arbeit bestimmte Einflussfaktoren auf das Ergebnis der spermatologischen Untersuchung und der Kryokonservierung von Ziegensperma herausgearbeitet werden. Diese Einflussfaktoren sollten in Zukunft bei der Untersuchung und Kryokonservierung von Ziegensperma berücksichtigt werden. Various parameters are collected as part of the semen analysis. These are used to establish the suitability of an ejaculate or an insemination dose. At present, however, only a limited number of studies have assessed the factors that can affect the results of semen analysis. The aim of this study was to evaluate possible factors affecting semen evaluation and cryopreservation of goat semen. A total of 20 ejaculates from five different bucks were obtained using an artificial vagina. At the beginning of the study all bucks were nine months old. Macroscopic evaluation (volume, color, consistency, smell, impurities) of all ejaculates was performed immediately after semen collection. For further evaluation two semen aliquots were made and assessed at different handling temperatures. Half of the ejaculates were assessed at 20°C, and the other half at 37°C. The pH of each semen sample was measured with pH-indicator-paper every ten minutes for one hour following collection. The density, motility, viability and abnormal semen morphology were examined microscopically. Density and semen motility were measured using computer assisted semen analysis (AndroVision®-System, Fa. Minitüb, Tiefenbach). Evaluation of semen viability and morphological sperm alterations was performed using the bromophenol-nigrosine staining method. For each, 200 sperm cells were evaluated. Microscopic examination was carried out 3, 10, 15 and 30 minutes after semen collection, except for morphologically altered sperm, which was not further examined.For the present study, a semen extender without animal proteins was used (Andromed® extender, Fa. Minitüb, Tiefenbach). This dilution step was performed 15 or 30 minutes after semen collection.Samples were thawed quickly (20 seconds, 37°C) and microscopically examined 3, 5 and 10 minutes after thawing. Macroscopic and physicochemical evaluation, as well as assessment of morphological sperm alterations was performed once at time point 3 minutes.Following relevant results were achieved:-Only the combined effect of sample handling temperature, and time of assessment had a significant influence on the proportion of circular sperm cell motility.-In the case of frozen-thawed samples, handling temperature during semen evaluation had a significant effect on the number of live and dead sperm, as well as on all other examined motility parameters except the circular motility. All assessed sperm parameters were better in samples subjected to a handling temperature of 20°C.-The number of live sperm cells decreased with increasing study duration.-In undiluted ejaculates the examination time point was the only factor that had a significant influence on the proportion of living and dead sperm cells.-Time before dilution did have a significant impact on some sperm morphologic changes, such as loose heads, tail alterations and the presence of a plasma drop.-The examination time point did have a significant effect on semen pH.In summary, this study has identified certain factors influencing goat semen evaluation and cryopreservation. These factors should be taken into account when performing goat semen assessment and preservation in the future.