Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Stefan Krümpel

 

Auswirkung von subletalem Stress durch Druckbehandlung mittels „High Hydrostatic Pressure (HHP)“ auf die Qualität von Frisch- und Tiefgefriersperma des Hengstes

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-104971

title (engl.)

Effect of a High Hydrostatic Pressure (HHP) treatment on stallion sperm quality during refrigerated storage and cryopreservation

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/kruempels_ss14.pdf

abstract (deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Druck mit Hilfe der High Hydrostatic Pressure Maschine 100 (HHP100, Fa. Cryo-Innovation Ltd., Budapest, Ungarn) auf die Frisch- und Tiefgefrierkonservierungseigenschaften von Hengstsperma untersucht. Bei Rinder- und Eberspermien wurde eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Spermien durch den infolge der Druckbehandlung induzierten subletalen Stress beobachtet (PRIENSZKY et al. 2006, 2007). Zur Beurteilung der Spermaqualität  wurde die Motilität mittels computerassistierte Spermienanalyse sowie die durchfusszytometrisch ermittelte Plasmamembranintegrität und der akrosomale Status nach der Druckbehandlung untersucht. Ziel der ersten Versuchsreihe war es, die optimale Druckamplitude für equine Spermatozoen zu ermitteln. Hierbei stellte sich heraus, dass die maximal tolerierbare Druckhöhe bei etwa 20 MPa liegt. In der  zweiten Versuchsreihe wurde die Auswirkung der Behandlungsdauer untersucht.  Da sich bis zu einer Behandlungszeit von 120 Minuten keine Veränderungen ergaben, konnte kein Optimum für eine Druckbehandlung mittels HHP erstellt werden. In der dritten Versuchsreihe wurde der Einfluss von verschiedenen Seminalplasma-konzentrationen auf die Druckbehandlung untersucht. Hierbei ergab sich, dass bei einem Gehalt von 10% Seminalplasma mehr motile Spermien auftreten. Die HHP Druckbehandlung hatte jedoch im Vergleich zur unbehandelten Kontrollprobe keine positiven Auswirkungen auf die Motilität und Membranintegrität von Hengstspermien. Durch die vorliegende Arbeit konnte keine Verbesserung der Konservierungseigenschaften mittels HHP Druckbehandlung auf Hengstspermien herausgestellt werden. Weitere Studien zur Modifikation des Druckverlaufs oder des Behandlungszeitpunktes sind erforderlich, um die Widerstandsfähigkeit von Hengstspermien gegenüber druckvermittelten subletalen Stress zu untersuchen und die zu Grunde liegenden Mechanismen zu entschlüsseln.

abstract (englisch)

The effect of High Hydrostatic Pressure (HHP) treatment on the quality of equine spermatozoa during cooled storage and cryopreservation was analysed in the present study. Accoding to literature sublethal stress treatment induced mechanisms to improve resistance of cells towards stress conditions during preservation of boar and bull sperm (PRIENSZKY et al. 2006, 2007). Sperm motility and membrane integrity were determined as sperm quality parameters via computer assisted sperm analysis and flow cytometry, respectively. In the first experiment the optimal pressure amplitude for the pressure treatment of equine spermatozoa was examined. Stallion sperm tolerated 10 minutes exposure to a pressure level up to about 20 MPa. The second experiment was designed to investigate the effect of the duration of the pressure treatment and showed similar results for 20 MPa HHP treatments up to 120 minutes. We did not find optimal pressure conditions that resulted in higher stallion sperm motility and membrane integrity after cooled storage and cryopreservation. Aim of the third experiment was to examine the effect of different concentrations of seminal plasma on HPP pressure treated semen samples during cooled storage or cryopreservation. The highest percentages of motile sperm were reached in samples with 10% seminal plasma concentrations in cooled stored and cryopreserved samples. HHP treatment had no positive effect on sperm quality in these samples.

In conclusion, none of the HHP treatments tested in this study resulted in increased percentages of viable stallion sperm in cooled stored and cryopreserved semen samples. Further studies are needed to test conditions of sublethal stress to render cells more resistant to preservation as well as their underlying mechanism

keywords

Druckbehandlung, Hengstsperma, Seminalplasma; pressure treatment, stallion sperm, seminal plasma

kb

1.281