Investigation of antioxidative capacity in bovine seminal plasma

Das erste Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Test zu etablieren, um die totale antioxidative Kapazität (TAC) im Seminalplasma von Bullen zu bestimmen und zu prüfen, ob ein  Zusammenhang zwischen TAC und anderen Antioxidantien im Seminalplasma und der Spermaqualität besteht. Das zweite Ziel der Studie lag darin, zu überprüfen, ob die Fütterung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren die antioxidative Kapazität im Seminalplasma beeinflusst. Für den ersten Teil der Studie wurden von neun Bullen der Rasse Holstein Frisian über 4 Wochen je zweimal wöchentlich Ejakulate gewonnen. Die Untersuchungsmethoden von TAC, Glutathion-Peroxidase (GPx) und Superoxid-Dismutase (SOD) wurden für den Gebrauch in einem automatischen 96-Well-Mikroplatten-Reader modifiziert. Die Plasmamembranintegrität (PMI) und die akrosomale Schädigung (AD) von frisch verdünntem und kryokonserviertem Sperma wurden mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Die Bestimmung der DNA-Fragmentierung erfolgte an kryokonserviertem Sperma mit Hilfe des Sperm-Chromatin-Struktur Assays (SCSA™). Die Membranlipidperoxidation (LPO) wurde mit und ohne Induktion der LPO durch tertiäres Butylhydroperoxid (TBHP) vor der Kryokonservierung, unmittelbar (0h) und 3 Stunden (3h) nach dem Auftauen quantifiziert. Für die Bestimmungen von TAC, SOD und GPx lagen die Intra-Assay-Variations-koeffizienten (CV) bei 5,0, 3,5 und 6,2 % und die Inter-Assay-Variationskoeffizienten (CV) bei 8,3, 3,6 und 8,3 %. Der Gehalt von TAC, SOD und GPx unterschied sich zwischen den Bullen (P < 0,0001) aber es bestanden keine (P > 0,05) Unterschiede zwischen den einzelnen Ejakulaten. SOD und GPx korrelierten negativ (r=-0,76; P ≤ 0,05) miteinander. Es waren  keine (P > 0,05) Zusammenhänge zwischen den anderen Antioxidantien festzustellen. Eine negative Korrelation gab es zwischen TAC und TBHP-LPO unmittelbar nach dem Auftauen (r=­0,85; P ≤ 0,01). Die SOD-Werte korrelierten positiv mit den unmittelbar (r=0,71; P ≤ 0,05) und 3 Stunden nach dem Auftauen erhobenen LPO-Werten (r=0,80; P ≤ 0,05). Keine (P > 0,05) Zusammenhänge waren zwischen DFI und den Antioxidantien festzustellen. Für den zweiten Teil der Studie wurden zunächst über einen Zeitraum von 4 Wochen 8 Ejakulate von 17 Holstein Frisian Bullen gewonnen. Anschließend wurde der Grundration von 9 Bullen 800 ggecoateter Alpha-Linolensäure (ALA) pro Tag zugesetzt. Die Grundration der 8 Bullen der Kontrollgruppe wurde mit 400 gPalmitinsäure (PO) pro Tag angereichert. Die Fettsupplementation wurden über 12 Wochen durchgeführt. Das Volumen, die Spermienkonzentration und die Gesamtspermienzahl jedes Ejakulates, sowie PMI und AD vor und nach der Kryokonservierung wurden bestimmt. Die Seminalplasmagehalte an TAC, SOD und GPx (vier Wochen lang vor Versuchsbeginn und vier Wochen lang am Ende des Versuches) sowie die Fettsäureanteile in der Spermienmembranen wurden am Anfang (1. Versuchswoche) und nach der Fettsupplementation (12 Wochen nach Versuchsbeginn) ermittelt. Durch die ALA-Fütterung erhöhte sich der Anteil von DHA (P < 0,05) in der Spermien-membran, während der DHA-Anteil in den Spermien der PA-Bullen gleich blieb (P > 0,05). Der DHA-Anstieg in der ALA-Gruppe hatte keine (P > 0,05) Auswirkungen auf die Antioxidantien (TAC, SOD und GPx). Die vor der Kryokonservierung ermittelten PMI- und AD-Werte änderte sich auch nicht (P > 0,05) durch die Fütterung der beiden Fettsäuren, ALA und PO. Im Gegensatz dazu war nach dem Auftauen bei den Spermien beider Fütterungsgruppen ein Anstieg von PMI und ein Abfall von AD nachweisbar (P < 0,005). Zusammenfassend wurde im Rahmen dieser Arbeit eine verlässliche Methode zur Messung von TAC in bovinem Seminalplasma etabliert. Der TAC-Wert lieferte wichtige Informationen über die Sensibilität von Spermien gegenüber LPO bei der Kryokonservierung. Die Fütterung von gesättigten als auch von mehrfach ungesättigten Fettsäuren hatte zwar keine Auswirkung auf die antioxidative Kapazität in bovinem Seminalplasma, jedoch hatten beide Fettsäuretypen einen positiven Einfluss auf die Spermaqualität.