Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Effects of semen collection practices on the bacterial load of stallion semen

Dirscherl, Friederike Karin Maria

The first aim of the present study was to identify a possible relationship of bacterial load in the semen with the frequency of mounts and the influence on quality parameters. This study is, as far as we know, the first report evaluating the changing of the disposable inner liner after repeated unsuccessful mounts to the dummy and its relation to the resulting bacterial load in the obtained ejaculates. Referring to the aims of the study it could be recorded that the number of mounts is not positively correlated with the bacterial load found in the semen but with the number of contacts with the disposable inner liner. A replacement of the used disposable inner liner after several mounts leads to a decline of CFU. Even if bacterial contamination did not significantly affect the quality of semen, the number of mounts and the bacterial load were negatively correlated to the quality parameters. Bacterial flora was found in every tested ejaculate due to the fact that semen collection was carried out with a closed AV. Besides the normal commensals facultative pathogens could be found. Two facultative pathogenic species (Klebsiella pneumoniae and Streptococcus equi subspecies zooepidemicus) were found in the semen. Even if Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli did not have any significant influence on the quality sperm parameters, AM/PM-integrity decreased when Streptococcus equi subspecies zooepidemicus was found. Whereas an increasing number of contacts to the same disposable inner liner show a positive correlation to the number of CFU, it could be noted that the number of CFU had an influence on the sperm parameters, demonstrated by the 3rd mount that showed the poorest quality. The number of CFU was negatively correlated to the values of motility, progressive motility and AM/PM-intact spermatozoa. This could be verified by replacing the disposable inner liner after the 3rd mount with a new one so that an impressive and significant decline of CFUs within the 4th mount could be reported. Organisms commonly found in semen could also represent potential pathogens and could be transmitted from the semen to the mare and cause inflammation. Most of the pathogens were not apparent in the stallion. The present study shows, that changing the disposable inner liner after a certain number of mounts can reduce bacterial load in the semen and avoid a transmission of potential pathogenic bacteria via AI to the mare. This simple sanitary procedure could help improve hygienic standards and decrease the possibility of transmission and spread of diseases. The second objective of this study was to investigate the effects of pre-coital sexual stimulation on the quality and quantity of semen. It could be verified, that the frequency of manipulated blind mounts with lateral deviation of the penis by the collecting technician had no significant influence on quantity parameters like volume, sperm concentration and total sperm count. Instead a decrease of the semen quality could be detected. Summarizing both studies it could be verified that there is a great importance in the preparation of the stallion before the mount in order to obtain high-quality semen with the first mount.

Das Ziel des ersten Versuchs dieser Studie galt der Evaluierung einer möglichen Relation zwischen der bakteriellen Belastung im Hengstsperma und der Anzahl an Aufsprüngen sowie den daraus resultierende Auswirkungen auf die qualitativen Spermienparameter. Nach unserer Kenntnis ist dies die erste Studie über die Auswirkungen eines Wechsels der Scheidenfolie nach aufeinanderfolgenden, erfolglosen Aufsprüngen und dem sich daraus ergebenden bakteriellen Keimgehalt in den gewonnenen Ejakulaten. In Bezug auf die Ziele dieses Versuchs konnte herausgefunden werden, dass die Anzahl der Aufsprünge nicht positiv mit der gefundenen Keimzahl korreliert ist, letztere jedoch positiv korreliert mit der Anzahl an Kontakten mit der Scheidenfolie. Der Wechsel der Scheidenfolie nach einigen erfolglosen Aufsprüngen führte zudem zu einer Verminderung der Koloniebildenden Einheiten (KbE). Auch wenn die bakterielle Keimbelastung die Qualität des Samens nicht signifikant beeinflusste, waren die Anzahl der Aufsprünge als auch die Höhe des Keimgehaltes negativ korreliert mit der Qualität des Samens. Keimwachstum konnte in jedem untersuchten Ejakulat gefunden werden was sich darauf zurückführen lässt, dass die Samenentnahme mittels eines geschlossenen künstlichen Scheidenmodells erfolgte. Neben den üblichen Kommensalen konnten auch fakultativ pathogene Keime (Klebsiella pneumoniae und Streptococcus equi subspecies zooepidemicus) nachgewiesen werden. Auch wenn unter dem Einfluss von Klebsiella pneumoniae kein signifikanter Einfluss auf die Spermienqualität festgestellt werden konnte, sank die Akrosomen- und Membranintegrität unter dem Einfluss von Streptococcus equi subspecies zooepidemicus. Escherichia coli wurde in zwei weiteren Ejakulaten gefunden, zeigte aber nicht die von anderen Autoren beschriebenen Auswirkungen auf das Sperma. Mit steigender Anzahl an Kontakten zwischen Penis und Scheidenfolie konnte im gleichen Zuge eine Erhöhung und somit eine positive Korrelation der gefundenen Bakterienzahl festgestellt werden. Die Anzahl der KbE beeinflusste die Qualität des Ejakulates, was durch die Ergebnisse des dritten Aufsprungs bestätigt werden konnte. Dieser wies die höchste Bakterienzahl auf und zeigte gleichzeitig die schlechteste Qualität. Die Höhe der KbE war negativ korreliert mit der Motilität, der Vorwärtsbeweglichkeit und der Akrosomen- und Membranintegrität der Spermien. Dieses Ergebnis konnte dadurch bestätigt werden, dass nach dem Wechsel der Scheidenfolie nach dem dritten erfolglosen Aufsprungversuch ein signifikanter Abfall des Keimgehaltes in den Ejakulaten des vierten Aufsprungs festgestellt werden konnte. Die normalerweise im Samen gefundenen Organismen können auch pathogene Keime darstellen, die mit dem Samen mittels künstlicher Besamung auf die Stute übertragen werden und Entzündungen der Gebärmutter hervorrufen können. Viele dieser Keime sind beim Hengst indes inapparent. Der Versuch zeigte, dass ein Wechsel der Scheidenfolie nach vermehrten Aufsprungversuchen den Bakteriengehalt im Samen reduzieren kann und somit die Übertragung potentieller Pathogene mittels künstlicher Besamung. Diese einfach umzusetzende hygienische Maßnahme kann den Hygienestandard deutlich verbessern und senkt die Gefahr einer möglichen Übertragung und Verbreitung von Krankheiten. Der zweite Versuch dieser Studie befasste sich mit dem Effekt einer präcoitalen Stimulation des Hengstes auf die Quantität und die Qualität des Ejakulates.  Es konnte aufgezeigt werden, dass manipulierte Blindsprünge bei denen eine manuelle seitliche Ablenkung des Penis erfolgte, keinen signifikanten Einfluss auf die Quantität (Volumen, Spermiendichte und Gesamtspermienzahl) hatten. Stattdessen konnte ein Absinken der Qualität mit zunehmender Aufsprunghäufigkeit festgestellt werden. Zusammenfassend für beide Versuchsanteile kann festgehalten werden, dass eine gute Vorbereitung des Hengstes vor dem Aufsprung von entscheidender Bedeutung ist um eine Ejakulation mit dem ersten Aufsprung herbeizuführen, da dieses erste Ejakulat in beiden Versuchsanteilen das mit der besten Qualität darstellte.

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Dirscherl, Friederike Karin Maria: Effects of semen collection practices on the bacterial load of stallion semen. Hannover 2011. Tierärztliche Hochschule.

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