Untersuchungen zur Kryokonservierbarkeit von Bullensperma unter besonderer Berücksichtigung des Verdünnungsgrades und des Seminalplasmas

Das Ziel dieser Arbeit war, zu überprüfen, welche Auswirkungen der Verdünnungsgrad des Spermas und das Seminalplasma auf die Spermaqualität kryokonservierten Bullenspermas haben. Hierfür wurden drei verschiedene Versuchsansätze durchgeführt. Im ersten Versuch wurden von 42 Bullen je vier Ejakulate gewonnen und diese in drei verschiedenen Verdünnungen aufbereitet, welche 60, 30 und 15 Mio. Spermien/ml umfassten. Durchflusszytometrisch wurden die Anteile plasmamembranintakter Spermien (PMI) sowie der Spermien mit positivem akrosomalen Status (PAS) mittels des FITC-PNA/PI-Assays erfasst. Ausserdem wurde mit Hilfe des SCSAÔ der prozentuale Anteil von Spermien mit erhöhten Veränderungen in der DNA-Integrität (DFI%) und die Heterogenität der DNA-Integrität in der gesamten Spermienpopulation (SD-DFI%) gestestet. Im zweiten Versuch wurden je fünf Ejakulate von drei Bullen gewonnen. Den Ejakulaten wurden nach der Verdünnung auf 60 Mio. Spermien/ml 0, 1, 3, 6 oder 12% homologes Seminalplasma zugefügt und die so hergestellten Pailletten dann kryokonserviert. Nach dem Auftauen wurden durchflusszytometrisch PMI, PAS mit und ohne Induktion der Akrosomenreaktion mittels Kalzium-Ionophor A 23187 (IPAS) sowie DFI% und SD-DFI ermittelt. Im dritten Versuch wurden von neun Bullen je vier Seminalplasmaproben mittels einer zweidimensionalen Gelelektrophorese aufgetrennt und die Proteingehalte der einzelnen Spots ermittelt. Diese wurden dann PMI, PAS, der totalen antioxidativen Kapazität (TAC) sowie der Konzentration an Superoxiddismutase (SOD) im Seminalplasma gegenübergestellt. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass ein steigender Verdünnungsgrad der Ejakulate vor und nach der Kryokonservierung auf verschiedene Spermaqualitätsparameter unterschiedliche Effekte hat. Vor der Kryokonservierung waren die PMI-Werte bei niedrigen Spermakonzentrationen geringgradig, aber signifikant (p < 0,01) höher als bei höheren Konzentrationen. Die PAS-Werte waren dagegen mit steigendem Verdünnungsgrad abgefallen (p < 0,0001). Im Gegensatz dazu waren bei den kryokonservierten Proben mit steigendem Verdünnungsgrad die PMI-Werte abgefallen, während sich die PAS-Werte nicht (p > 0,05) geändert hatten. Die DFI%- und SD-DFI-Werte fielen mit steigendem Verdünnungsgrad ab. Die Variabilitäten von PMI und PAS waren sowohl vor, als auch nach der Kryokonservierung zwischen den Ejakulaten höher als zwischen den Bullen. Bei diesen Parametern war der tierindividuelle im Vergleich zum ejakulatbedingten Effekt nach im Vergleich zu vor der Kryokonservierung etwas angestiegen. Auch mit steigendem Verdünnungsgrad nahm der Einfluss des Bullen auf PMI und PAS geringfügig zu, die Werte waren aber immer noch niedriger als der Effekt des Ejakulates. Die Zugabe von Seminalplasma hatte ebenso wie der zunehmende Verdünnungsgrad unterschiedliche Auswirkungen auf die Qualität des Spermas. Während die PMI und PI sich nicht änderten, nahm mit zunehmendem Gehalt an Seminalplasma IPAS zu (p < 0,05). Die SD-DFI-Werte, aber nicht DFI% erhöhten sich mit steigendem Seminalplasmagehalt (p < 0,05). In jeder der 36 Seminalplasmaproben wurden 32 Proteinspots mittels zweidimensionaler Gelelektrophorese aufgetrennt und für weitere Auswertungen herangezogen. Die Variabilität der Proteingehalte war, bis auf eine Ausnahme, zwischen den Ejakulaten höher als zwischen den Bullen. Zwischen den normierten Volumina zweier Proteinspots (19, 22) und PMI bestanden mittelgradige Korrelationen (r = 0,54; p < 0,001 bzw. r = 0,59; p < 0,001). Weiterhin korrelierten der Proteinspot 7 und TAC mittelgradig (r = 0,50; p < 0,01) miteinander. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Studie, dass die Verdünnung des Spermas und die Zugabe von Seminalplasma unterschiedliche Effekte auf verschiedene Spermaqualitätsparameter haben. Ferner scheinen sich bestimmte Proteine im Seminalplasma positiv auf die Spermaqualität auszuwirken. Die Variabilität der Spermaqualität und die Zusammensetzung des Seminalplasmas ist dabei weniger auf Unterschiede zwischen den Tieren, als vielmehr auf Variationen zwischen den Ejakulaten zurückzuführen.