Sammendrag
Sammenhæng mellem sædkvalitet og frugtbarhed for tyre og orner er
belyst ved hjælp af sædproduktionsdata fra tyre- og ornestationer
samt reproduktionsdata for de pågældende dyr. Data for tyrene
omfatter ca. 95.000 insemineringer og sædanalyser af 1.419
ejakulater, som blev anvendt til inseminering. Data for 359
Landrace og 466 Yorkshire orner omfatter for de to racer data fra
henholdsvis 13.503 og 24.928 ejakulater samt 62.925 og 73.609 kuld
registreret i avls- og opformeringsbesætninger.
For tyrene blev der påvist en signifikant sammenhæng imellem
sædcellernes motilitet ved sædopsamling (p=0,0140), efter
frysning-optøning (p=0,0075) og tyrenes 56 dages ikke- omløber
procent (56d IO%). De to motilitets parametre forklarede dog kun
ca. 10% af den samlede variation i 56d IO%. En effekt af
sædcellernes motilitet i råsæd (p=0,0021) på frugtbarheden (FAREFF)
blev kun påvist for Yorkshireornerne, hvorimod sædkoncentrationen
var positivt korreleret med befrugtningsevnen for både Landrace-
(p=0,0181) og Yorkshireorner (p=0,0123). Den relativt beskedne
sammenhæng imellem sædcellemotilitet og befrugtningsevne skal ses i
lyset af anvendelse af forholdsvis store insemineringsdoser,
usikker bestemmelse af motilitet ved mikroskopi samt anvendelse af
gennemsnitsdata for de enkelte dyr, hvorved forskelle på ejakulater
ikke kan inddrages i den statistiske analyse. Resultaterne
indikerer, at en metode til objektiv og præcis bestemmelse af
procentdelen af levende (motile) sædceller samt sædkoncentration er
nødvendig for at kunne udnytte de mest frugtbare ejakulater bedst
muligt.
Semen research and domestic animal breeding 3. - Semen
quality and fertility of bulls and boars The correlation
between semen quality and fertility in bulls and boars was
calculated from semen production data from bull and boar stations
and reproductive data for the same males. Data for bulls include
approximately 95,000 inseminations and semen analyses of 1.419
ejaculates used for insemination. The data from 359 Landrace and
466 Yorkshire boars comprise 13,503 and 24,928 semen collections
for the two breeds as well as 62,925 and 73,609 litters registered
in breeding farms.
For the bulls, a significant correlation was shown between sperm
motility at semen collection (p=0.0140) and after freezing-thawing
(p=0.0075) and the 56 days non return rates. The motility
parameters did however only account for 10% of the total variation
in non-return rates. A correlation between the sperm motility in
fresh boar semen and fertility (male influence on littersize) was
only observed for Yorkshire boars (p=0.0021). The sperm
concentration did however appear to correlate significantly with
fertility of both Landrace boars (p=0.0181) and Yorkshire boars
(p=0.0123). The relatively moderate correlation between sperm
motility and fertility are thought to relate to the use of large
insemination doses, subjective evaluation of sperm motility by
microscopy, and use of average data for semen quality and fertility
that does not allow to include ejaculate differences in the
statistical model. The results indicate that a method for precise
and objective determination of the proportion of live sperm
(motile) as well as precise determination of sperm concentration is
needed to improve the utilization of the most fertile
ejaculates.
Baggrund
På danske tyre- og ornestationer opsamles på årsbasis ca. 13.000
ejakulater fra ung- og brugstyre samt ca. 62.000 ejakulater fra
orner (Christensen et al. 1998). Ved vurdering af sædkvalitet
kasseres ca. 5% af ejakulater fra orner, mens i alt 12% af
ejakulaterne fra tyre kasseres efter opsamling eller efter
vurdering af optøet sæd. Præcisionen af kvalitetsvurderingen er af
stor betydning, idet det er ønskeligt, at kun de bedste ejakulater
anvendes til inseminering. Antallet af 1. insemineringer for kvæg
var i 1999 på ca. 820.000, og der blev i alt foretaget ca. 1,4
mill. insemineringer. I svineavl- og produktion blev der i 1999
anvendt 2,5 mill. insemineringsdoser fra ornestationerne. Den
omfattende brug af kunstig sædoverføring betyder, at en lille
forbedring i sædkvalitet vil kunne indebære en betydelig økonomisk
gevinst i kvægavl og svineproduktion. Samtidig er det vigtigt, at
kassation sker på et korrekt grundlag, idet ejakulater fra genetisk
værdifulde dyr ellers ikke udnyttes optimalt.
Rutinemæssig vurdering af sædkvalitet hos husdyr er ikke ændret
nævneværdigt de seneste årtier (Amann og Hammerstedt 1993).
Bedømmelse af tyres sædkvalitet omfatter bestemmelse af ejakulatets
volumen og sædkoncentration, mikroskopisk vurdering af
masseaktivitet og sædcellernes motilitet før frysning og efter
optøning. For ornesædens vedkommende sker bedømmelse af
sædcellernes motilitet samt vurdering af forekomsten af defekte
sædceller på alle ejakulater efter opsamling samt på fortyndede
stikprøver efter hhv. 24 og 72 timers opbevaring ved 18°C. Minimum
10 og 5% af sædproduktionen skal efterkontrolleres på de nævnte
tidspunkter. Masseaktivitet bedømmes ikke på ornesæd. Sædcellernes
morfologi skønnes i forbindelse med vurderingen af motilitet, men
en regelret morfologisk undersøgelse på udstrygningspræparat i
Eosin-Nigrosin (Blom 1973) udføres sjældent.
Sædkoncentrationen for tyre og orner bestemmes i reglen ved
hjælp af fotometer (Foote 1972, Woelders 1991) og på nogle få
tyrestationer anvendes partikeltæller (Woelders 1991). Ved
anvendelse af fotometer bestemmes koncentrationen af sædceller
udfra absorptionen af lys i en fortyndet prøve. Partikeltælling er
baseret på tælling af sædceller ud fra disses størrelse, som
bestemmes ved hjælp af Coulter princippet. Størrelsen af en
sædcelle (eller partikel) bestemmes elektronisk ved, at den væske,
som displaceres af en celle (eller partikel), har større
ledningsevne. Både fotometer og partikeltæller er indirekte
metoder, hvor eksempelvis gelpartikler (ornesæd) eller
cytoplasmadråber kan medføre en fejlagtig bestemmelse.
Rutinemæssig vurdering af sædkvalitet på tyre- og ornestationer
er baseret på en mikroskopisk bedømmelse af sædcellernes motilitet.
Undersøgelse af sædcellernes motilitet ved hjælp af computer blev
mulig i løbet af ‘80erne (Katz & Overstreet 1981, Budworth et
al. 1988), og metoden blev afprøvet på ornesæd i Danmark i
slutningen af dette årti (Pedersen 1990). Afprøvningen gav ikke
anledning til anvendelse af metoden på ornestationerne, og
efterfølgende forskning har bl.a. påvist problemer med
standardisering af teknikken (Davis og Katz 1992, Davis og Katz
1993, Christensen og Stryhn 1997). Computer aided sperm analysis
(CASA) til bedømmelse af motilitet anvendes i dag kun i begrænset
omfang på tyrestationer i udlandet.
Projekt til “Forbedring af befrugtningsevnen ved inseminering
hos kvæg og svin” (Sædprojektet) blev påbegyndt i 1995, og det
overordnede mål er at udvikle nye, objektive metoder til
undersøgelse af sædkvalitet hos tyre og orner (Christensen et al.
1998). Ved projektets bgyndelse blev der foretaget en beskrivelse
af de metoder, der i dag anvendes på tyre- og ornestationer. Data
for et stort antal sædanalyser for såvel tyre som orner er
efterfølgende blevet analyseret statistisk i forhold til
reproduktionsdata. Resultatet af disse analyser beskrives og
diskuteres i det følgende.
Materialer og metoder
Tyres sædkvalitet og reproduktionsdata
Fra i alt 117 ungtyre af SDM race (79) eller Jersey (38) blev
der opsamlet sæd i perioden fra januar 1992 til januar 1993.
Sædopsamlingerne fandt sted på et tidspunkt, hvor tyrene var ca. 13
til 16 måneder, og den producerede sæd blev anvendt til
inseminering i forbindelse med avlsafprøvning af ca. 700 til 900
køer/kvier per tyr (i alt ca. 95.000 insemineringer). Tyrene var
opstaldet på to tyrestationer (A og B), og frossen sæd blev
distribueret tilfældigt blandt de to respektive kvægavlsforeningers
inseminører. Sæd fra Jersey ungtyre blev dog anvendt tilfældigt i
alle danske Jerseybesætninger, da der for denne race er samarbejde
imellem kvægavlsforeningerne (Jersam, JAS). Den tilfældige
fordeling af sæden er af betydning for at opnå en ensartet
avlsvurdering og tillader tillige, at tyrenes befrugtningsevne kan
sammenlignes. Insemineringsdata og 56 dages ikke-omløber procenter
(56d IO%) for tyrene er beregnet af Landskontoret for Kvæg.
Ikke-omløber procenterne 0-56 dage efter insemineringerne er et
beregnet gennemsnit for den pågældende tyr, og er korrigeret for
årstid og ko/kvie effekt.
Tyrene blev sædopsamlet 2 gange ugentligt, og ejakulaterne blev
rutinemæssigt bedømt med hensyn til sædkoncentration (L’Aiglon
fotometer, IMV, Cedex, Frankrig). Råsædens masseaktivitet blev
bedømt ved fasekontrastmikroskopi med 100 x forstørrelse.
Sædcellernes motilitet blev vurderet ved fasekontrastmikroskopi og
200 x forstørrelse efter fortynding af råsæden (1:10) i Triladyl
frysefortynder (Minitüb, Tiefenbach, Tyskland). Procentdelen af
progressivt motile sædceller blev vurderet på frisk sæd og på
optøede strå, og såfremt motiliteten var under 55% blev den
pågældende sæd (ejakulat/strå) kasseret. Motilitetsvurderinger
foregik for både frisk og frossen-optøet sæd ved 37°C. Sæden blev
fortyndet til frysning i Triladyl fortynder med 20% æggeblomme til
en koncentration på 60 x 106 motile sperm/ml. Den
fortyndede sæd blev pakket i 0,25 ml strå (IMV) og blev afkølet til
4°C med ca. 0,5°C/min, hvorefter stråene blev opbevaret i 4 timer
ved 4°C. Stråene blev frosset i en Hede Nielsen fryser (Hede
Nielsen, Tåstrup) med en nedkølingshastighed på -0°C/min fra 4°C
til -120°C. Sæden blev herefter overført og opbevaret i flydende
nitrogen indtil optøning og vurdering/inseminering.
Statistisk analyse af sammenhængen imellem tyres 56d IO% og
sædkvalitet blev foretaget på gennemsnitsdata (middelværdier) for
de forskellige sædparametre, og en kovariansanalyse blev anvendt
(ANCOVA). Udgangsmodellen inkluderede tyrestation og race som
klassevariable og følgende sædparametre som kovariater: volumen
(vol), sædkoncentration (konc), sædcellernes motilitet efter
opsamling/før frysning (mot1), sædcellernes motilitet efter
optøning (mot2), masseaktivitet (massakt), antal insemineringsdoser
(antdoser), antal motile sædceller i en insemineringsdosis før
frysning (dose1), antal motile sædceller i en insemineringsdosis
(dose2) efter optøning. I analysen og efterfølgende fortolkning
blev der taget hensyn til sammenhæng mellem kovariaterne. En
trinvis vurdering blev anvendt for at tage hensyn til denne
nær-kolinearitet.
Orners sædkvalitet og reproduktionsdata
Fra juli 1993 til september 1996 blev der opsamlet sæd fra 369
Landrace- og 482 Yorkshireorner i forbindelse med den almindelige
sædproduktion på 5 danske ornestationer. Ornernes alder på
opsamlingstidspunktet varierede fra 6 til 30 mdr.
Koncentrationen af de opsamlede ejakulater blev bestemt med
fotometer (Corning 254), og volumen blev bestemt ved vejning.
Sædcellernes motilitet i råsæd blev bedømt ved
fasekontrastmikroskopi ved 200 x forstørrelse og 37°C, og eventuel
forekomst af defekte sædceller blev samtidig registreret.
Ejakulatet blev efterfølgende forfortyndet i EDTA fortynder,
således at en insemineringsdosis på 2,0 mia. motile sædceller var
fortyndet til et volumen på 25 ml. Til slutfortynding blev der
tilsat yderligere 60 ml fortynder, hvorved det samlede volumen for
en insemineringsdosis nåede op på 85 ml. Forfortynding af ornesæd
blev foretaget med fortynder opvarmet til ca. 30°C, mens yderligere
fortynding eller opbevaring skete ved ca. 18°C. Størstedelen af den
producerede sæd blev anvendt i blandingssæd, men per ejakulat blev
der fremstillet ca. 5 til 10 insemineringsdoser fra den pågældende
orne, som blev anvendt i avl- og opformering.
For en del af ornerne var der stor forskel på maximum- og
minimumsværdierne for de enkelte sædparametre, og indledningsvis
blev ornernes medianværdi for motile sædceller i råsæden vurderet
med henblik på at udskille orner med særlig dårlig sædkvalitet. I
de efterfølgende statistiske analyser blev gennemsnittet
(middelværdi) for de forskellige parametre anvendt. Gennemsnit for
sædcellernes motilitet i råsæden (mot1), for stikprøvekontrol af
motiliteten efter hhv. 24 og 72 timers opbevaring ved 18°C (mot2 og
mot3), indgik sammen med gennemsnittet for volumen (vol) og
sædkoncentrationen (konc) i analyserne for de to racer.
Ornernes frugtbarhed (FAREFF) blev bestemt udfra data, som
benyttes til beregning af avlsværdital for frugtbarhed. FAREFF blev
estimeret i en model, hvor der blev korrigeret for soens genetiske
værdi for kuldstørrelse, læg nr., faringsinterval, alder ved første
faring, besætning, år og bedækningsmetode. Beregningerne var
baseret på insemineringer i avls- og opformeringsbesætninger. Det
samlede datasæt blev underkastet regressions analyse i en liniær
model, hvori sammenhæng imellem de ovenfor nævnte sædparametre og
FAREFF blev beregnet. Der blev udført separate analyser for de to
racer.
Resultater
Tyres sædkvalitet
Fra de 117 ungtyre blev der i alt opsamlet
1.635 ejakulater. Herudover blev der registreret 155 forsøg på
sædopsamling (manglende springvillighed, anejakulation mv.). I alt
216 ejakulater (13,2%) blev efterfølgende kasseret. Dårlig
motilitet (<50%) for den friske sæd var årsagen i 80 tilfælde
(4,8%), hvor der i nogle tilfælde også var bemærkninger vedr. lav
sædkoncentration, tilblanding eller afvigende sædcelle morfologi.
Strå fra i alt 136 ejakulater (8,3%) blev kasseret som følge af
utilfredsstillende motilitet (<50%) efter optøning.
Tabel 1. | Tabellen viser sæd parametre og 56d IO% i gennemsnit for de to
racer og viser ligeledes variantionen i gennemsnittene for
individuelle tyre indenfor racerne |
| -------- SDM -------- | -------- Jersey -------- |
Race | Race
gennemsnit | Variation i
gennemsnit for tyre | Race gennemsnit | Variation i gennemsnit for tyre |
Mobilitet (frisk sæd), (mot1, i %) | 67,7 | 62,0 - 70,0 | 67,2 | 62,5 - 74,2 |
Mobilitet (optøet sæd), (mot2, i %) | 59,7 | 55,3 - 63,3 | 59,4 | 55,8 - 65,5 |
Masseaktivitet (1 to 6) | 5,5 | 3,9 - 6,0 | 5,1 | 4,2 - 6,0 |
Koncentration (106 sperm/ml) | 1.340 | 780 - 1.933 | 1.340 | 730 - 2.300 |
Volumen (i ml) | 5,1 | 3,0 - 8,6 | 4,1 | 2,7 - 6,2 |
Antal strå (doser) | 311 | 137 - 585 | 247 | 145 - 428 |
Antal motile sædsæller i et strå før frysning (dose1,
106 sperm)¹ |
14,7
|
13,9 - 16,2
|
15,2
|
13,6 - 23,2
|
Antal motile sædsæller i et strå efter frysning (dose2,
106 sperm)¹ |
13
|
12,0 - 14,3
|
13,4
|
10,9 - 19,3
|
56d IO%² | 69,2 | 59,0 - 76,1 | 63,5 | 48,8 - 69,7 |
¹ | Dose1 og dose2 angiver antallet af motile
sædsæller per stå hhv. før nedfrysning og efter optøning |
² | Efter korrektion for årstid og
ko/kvie |
Til inseminering blev der anvendt strå fra i alt 1.419 ejakulater.
Sædparametre og 56d IO% for disse ejakulater er opsummeret i tabel
1. Der blev i gennemsnit opsamlet 12,6 ejakulater per tyr,
varierende fra 2 til 29. Antallet af motile sædceller i en
insemineringsdosis efter optøning (dose2) var ca. 13,1 x 106 med en
variation fra 10,9 til 19,3 x 106. Den gennemsnitlige 56d IO% for
Jersey og SDM ungtyre var signifikant forskellig (hhv. 63,5% og
69,2%, p<0,0001), og der var desuden betydelig variation i 56d
IO% indenfor racerne. De enkelte sædparametre varierede betydeligt
mellem tyrene, mens variationen var mindre udtalt imellem
racerne.
Korrelation mellem tyres sædkvalitet og 56d IO%
Den indledende variansanalyse viste, at der var signifikant
(p<0,0001) effekt af race og tyrestation (p = 0,0026) på 56d
IO%. Der var ingen vekselvirkningseffekt på 56d IO% af race og
tyrestation. I analysen af relationen imellem sædparametre og 56d
IO% blev der korrigeret for de signifikante effekter af race og
tyrestation. Det viste sig, at der ikke var vekselvirkning mellem
nogle af sædparametrene og race eller tyrestation. Sædparametrene
blev inkluderet i modellen enkeltvis, og tre sædparametre viste
signifikant korrelation med 56d IO%: sædcellernes motilitet for
frisk (mot1; p=0,0002) og optøet sæd (mot2; p<0,0001) samt
masseaktivitet (massakt, p=0,0028). De tre parametre var alle
positivt korreleret med 56d IO%, og da de alle blev inkluderet i
modellen samtidig viste det sig, at effekten af masseaktivitet ikke
længere var signifikant (p>0,05). På grund af korrelation
imellem de to motilitetsparametre, ændrede p-værdierne sig til
p=0,0140 (mot1) og p=0,0075 (mot2). Den endelige statistiske model
blev:
56d IO%i = αº + alfa¹race(i) +
alfa²tyrestation(i) + beta¹·mot1(i) + beta² mot2(i) +
ei
hvor: 56d IO%i er den observerede 56d IO% for tyre i; alfaº,
alfa¹, alfa² er henholdsvis det generelle niveau samt generelt
niveau for race og tyrestation, mot1(i) er sædcellerns motilitet
for frisk sæd, og mot2(i) er sædcellernes motilitet efter optøning,
beta¹ er effekten af sædcellernes motilitet for frisk sæd
(korrigeret for øvrige effekter) og beta² er effekten af
sædcellernes motilitet efter optøning (korrigeret for øvrige
effekter), ei er den tilfældige variation, og i er den enkelte tyr
(1,...,117).
De estimerede effekter på 56d IO% var:
alfaº | = | 16,00% | (11,2%) |
alfa¹race = SDM - alfa¹race = Jersey | = | 4,43% | (0,78%) |
alfa²tyrestation=A -
alfa²tyrestation=B | = | 1,97% | (0,86%) |
Beta¹ | = | 0,40% | (0,16%) |
Beta² | = | 0,45% | (0,16%) |
ei (std) | = | 3,14% | |
Sædcellernes motilitet for frisk sæd (mot1) og efter optøning
(mot2) forklarede i alt 10% af den samlede variation i tyrenes 56d
IO%. Tyrenes race og tyrestation forklarede i alt 42,2% af
variationen i tyrenes IO%, med race som den mest betydningsfulde
faktor. På grund af ubalance i fordeling af tyrene på de to
stationer og racer, var det ikke muligt entydigt at adskille
betydningen af disse to faktorer.
Orners sædkvalitet og
FAREFF
Sædopsamling fandt sted i perioder af forskellig længde afhængigt
af ornens brug i avl og opformering. Antallet af ejakulater
varierede derfor fra nogle få til over 50 pr. orne. For henholdsvis
10 Landrace- og 16 Yorkshireorner var median værdien for
sædcellernes motilitet i råsæd under 70%, som er mindstekravet til
anvendelse i KS. De pågældende orner repræsenterede i alt 228
sædopsamlinger og ganske få kuld, idet ejakulaterne fra disse orner
i reglen blev kasseret. Data fra disse orner blev derfor udeladt.
Datasættet bestod herefter af 13.503 sædopsamlinger for Landrace og
24.928 for Yorkshire. I alt blev der registreret 62.925 kuld for
Landrace og 73.609 kuld for Yorkshire i database for avl og
opformering, og FAREFF for ornerne blev estimeret udfra disse
registreringer. De estimerede FAREFF og sæddata for de 359
Landrace- og 466 Yorkshireorner fremgår af tabel 2.
Tabel 2. | Tabellen viser sædparametre og FAREFF i gns. for Landrace- og
Yourkshireorner og viser ligeledes variationen i gennemsnittene for
idividuelle orner indenfor racerne |
| -------- Landrace -------- | -------- Yorkshire -------- |
Race | Race-
gennemsnit | Variation i
gennemsnit for tyre | Race-
gennemsnit | Variation i gennemsnit for tyre |
Mobilitet (råsæd), (mot1, i %) | 86,0 | 61 - 90 | 84,0 | 64 - 90 |
Mobilitet efter 24 timer, (mot2, i %)¹ | 84,6 | 50 - 90 | 81,2 | 45 - 90 |
Mobilitet efter 72 timer, (mot3, i %)² | 80,0 | 45 - 90 | 75,4 | 10 - 90 |
Koncentration (109 sperm/ml) | 0,330 | 0,170 - 0,580 | 0,280 | 0,100 - 0,620 |
Volumen (ml) | 240 | 90 - 476 | 288 | 100 - 590 |
FAREFF ³ | 0,01 | -1,57 - 0,71 | -0,01 | -1,73 - 1,08 |
¹ | Stikprøver af motilitet efter 24 timers
opbevaring ved 18ºC blev foretaget på 17% af
opsamlingerne. |
² | Stikprøver af motilitet efter 72 timers
opbevaring ved 18ºC blev foretaget på 10% af
opsamlingerne. |
³ | FAREFF abguver eb ribes estuneret effekt på
kuldstørrelsen udtrykt i antal grise per kuld. Negativ FAREFF
betyder, at ornen ligger under gennemsnittet for den pågældende
population af orner. |
De forskellige sædparametres gennemsnit var relativt ens for de
to racer, men motiliteten lå dog lidt højere for Landrace (tabel 2;
86,0% (L) vs. 84,0% (Y) efter opsamling; 84,6% (L) vs. 81,2% (Y)
ved 24 timer og 80,0 (L) vs. 75,4% (Y) efter 72 timer). Specielt
efter 72 timer sås der en stor variation i sædcellernes motilitet
(10 til 90%) for Yorkshireornerne. Sædvolumen var højest for
Yorkshireorner (288 ml (Y) vs. 240 ml (L)), som dog samtidig havde
lavere sæd koncentration end Landraceorner (280 x 106
(Y) vs. 330 x 106 sperm/ml (L). Sædkoncentration og
volumen varierede betydeligt for begge racer. Stor variation i
ornens betydning for kuldstørrelsen (FAREFF) blev observeret for
begge racer, og forskellen fra ornen med den højeste til laveste
værdi var 2,28 gris/kuld og 2,81 gris/kuld for hhv. Landrace- og
Yorkshireorner.
Korrelation mellem orners sædkvalitet og
FAREFF
De sammensatte datasæt blev underkastet regressionsanalyse, og det
blev indledningsvis konstateret, at den valgte model kunne anvendes
uden transformering. Det viste sig, at der var vekselvirkning
mellem de tre motilitetsvurderinger, og i den endelige statistiske
model indgik kun sædcellernes motilitet i råsæd (mot1). Herudover
indgik sædkoncentrationen (konc) i den endelige statistiske model,
som var:
FAREFFi = µ + beta1mot1i +
beta2konci + ei
hvor µ er det generelle niveau hos racen, ei den tilfældige
variation, og i antallet af orner for den pågældende race. For
Landraceorner kunne modellen reduceres yderligere, idet effekten af
sædcellernes motilitet i råsæd ikke var signifikant. Modellens
estimater og p-værdier var for de to racer:
Yorkshireorner
Effekt af sædcellerns motilitet i råsæd (mot1)
beta1 = 0,011 (± 0,004) p=0,0021
Effekt af sædkoncentration (konc)
beta2 = 0,689 (± 0,274) p=0,0123
Landraceorner
Effekt af sædcellerns motilitet i råsæd (mot1)
beta1 = 0,005 (± 0,004) p=0,1959
Effekt af sædkoncentration (konc)
beta2 = 0,566 (± 0,238) p=0,0181
Estimaterne angiver, at der ved anvendelse af ejakulater fra
Yorkshireorner med en sædcellemotilitet (mot1) på eksempelvis 80 og
90% vil opnås en forskel i FAREFF på 0,11 ± 0,04 gris/kuld. Såfremt
der anvendes ejakulater med en forskel i sædkoncentration på 100
mill./ml (eks. 300 mill./ml vs. 400 mill./ml) vil der for Landrace-
og Yorkshireorner opnåes en forøgelse af FAREFF med hhv. 0,07 ±
0,03 gris/kuld og 0,06 ± 0,02 gris/kuld. Det bør dog bemærkes at
disse beregninger og estimater er baseret på gennemsnitsdata for
ornerne.
Diskussion
De observerede forskelle i frugtbarheden blandt tyre og orner er
interessant, idet variationen muliggør en selektion, så dyr med lav
frugtbarhed (56d IO% eller FAREFF) eventuelt kan udelukkes fra avl
og produktion. For tyrenes vedkommende var det imidlertid kun ca.
10% af den samlede variation i befrugtningsevnen, som kunne
forklares ved hjælp af de to motilitets parametre (mot1 og mot2).
For ornerne sås en effekt af sædcellernes motilitet i råsæd (mot1)
kun for Yorkshireracen. Den relativt beskedne korrelation imellem
sædcellernes motilitet og befrugtningsevnen kan skyldes den
subjektive og relativt usikre vurdering med mikroskop. Metoden kan
anvendes til at frasortere ejakulater med utilfredsstillende
kvalitet, men en egentlig forudsigelse af handyrs befrugtningsevne
kan ikke opnås (Whitfield og Parkinson 1992, Stålhammar et al.
1994). Elliot (1978) og Saacke et al. (1991) postulerede, at
antallet af motile sædceller i en insemineringsdosis og ikke
procentdelen af disse er afgørende for befrugtningsevnen. Motilitet
af sædcellerne er nødvendig for opbygning af et sædcelle reservoir
i den utero-tubale junction (Hunter og Wilmut 1984), men dette
afhænger overvejende af et tilstrækkeligt antal motile sædceller i
en insemineringsdosis (Lineweaver et al. 1970). Saacke et al.
(1994) og den Daas (1997) karakteriserede motiliteten som en
“kompenserbar” egenskab, idet anvendelse af en tilstrækkelig stor
insemineringsdosis skulle kunne “kompensere” for en lav procentdel
af motile sædceller. Den Daas (1992) anså kun motiliteten som en
betydningsfuld faktor, såfremt der i en optøet insemineringsdosis
var mindre end 10 mill. motile sædceller (figur 1). I nærværende
undersøgelse blev der observeret en signifikant effekt af begge
motilitetsparametre (mot1 og mot2), og ingen af de to parametre
synes “kompenserbare”. Insemineringsdosis (dose2) varierede fra
10,9 til 19,3 mill. motile sædceller, og der observeredes ingen
“kompenserende” effekt i form af bedre frugtbarhed for de højeste
insemineringsdoser.
Ved inseminering med ornesæd anvendtes en insemineringsdosis på
2,0 mia. motile sædceller, hvilket teoretisk set skulle kompensere
for forskelle i sædcellernes motilitet (Alexopoulos et al. 1996).
For Landraceornerne blev der ikke fundet en signifikant sammenhæng
imellem sædcellernes motilitet i råsæd og FAREFF, men en effekt af
denne parameter var tydelig for Yorkshireornerne. Sæden fra
Yorkshireornerne havde generelt en lavere motilitet, og specielt
ved vurderinger efter 72 timers opbevaring ved 18°C (mot3) blev der
observeret store forskelle imellem ornerne. Størrelsen af
insemineringsdosis kan for både kvæg og svin være en medvirkende
årsag til den relativt beskedne korrelation imellem sædcellernes
motilitet og befrugtningsevne. Herudover medfører anvendelsen af
gennemsnitsdata for sædkvalitet og frugtbarhed, at der ikke kan
tages højde for forskelle imellem de enkelte ejakulaters kvalitet
og frugtbarhed.
For Landrace- og Yorkshireorner blev der
fundet en signifikant positiv korrelation imellem sædkoncentration
og FAREFF. Denne sammenhæng er ikke beskrevet tidligere i
litteraturen, men der er i dag en lang række publikationer, som
understreger betydningen af forskellige proteiner (Killian et al.
1993, Cancel et al. 1997, Gerena et al. 1998, McCauley et al.
1999,) og enzymer (Fuhrmann et al. 1991, Gadella et al. 1993) i
sædplasma. Sædkoncentration og volumen varierede betydeligt imellem
orner for begge racer, og det vil være interessant at få undersøgt
betydningen af disse parametre nærmere.

|
Figur 1. | Figuren viser ekspempler på 4 tyres 56d IO% (ordinat) som
funktion af det totale antal motile sædceller per
insemineringsdosis efter optøning (mill. motile sperm/strå,
abscisse). Tyrene har forskellige 56d IO% ved anvendelse af en
insemineringsdosis på 10 mill. motile sædsæller, og frugtbarheden
forbedres ikke nævneværdigt ved anvendelse af højere doser.
Kompenserbare egenskaber antages at have betydning for kurvens
forløb ved insemineringsdoser under 19 mill. motile spermier (den
Daas 1992) |
Ovennævnte resultater viser, at en mulig strategi for forbedret
udnyttelse af den mest frugtbare sæd vil være at anvende en metode,
som tillader en mere præcis bestemmelse af procentdelen af motile
sædceller samt sædkoncentration. Præcis bestemmelse af en eller
flere sædparametre vil dog ikke forbedre korrelationen til sædens
befrugtningsevne, med mindre insemineringsresultater kan beskrives
for hvert enkelt ejakulat (Amann, 1989). Afprøvning af en ny præcis
metode bør kun gennemføres, såfremt der kan tages højde for
variationen imellem ejakulaterne. Insemineringsforsøg med
anvendelse af lave insemineringsdoser vil være forskningsmæssig
interessant i afprøvning af en ny metode til vurdering af
sædkvalitet. Resultaterne af et sådan forsøg vil dog ikke kunne
anvendes til at vurdere, om en ny metode også vil være værdifuld i
arbejdet på tyre- og ornestationer med de størrelser af
insemineringsdosis, der anvendes i dag.
En metode til præcis bestemmelse af procentdelen af levende
sædceller (vitalitet) samt sædkoncentration er udviklet i løbet af
de sidste 5 års sædforskning på Sektion for Reproduktion, KVL.
Metoden er baseret på anvendelse af flowcytometri, og muliggør en
objektiv og præcis bestemmelse af procentdelen af levende sædceller
(vitalitet) og sædkoncentration. Afprøvning af denne metode er
bl.a. designet ud fra konklusionerne af nærværende studium.
Resultaterne af de igangværende forsøg for kvæg og svin foreligger
i løbet af det næste halve år, og vil blive omtalt i DVT.
Anerkendelse
Landsudvalget for Svin, DANSKE SLAGTERIER og Landskontoret for
Kvæg takkes for at stille data til rådighed. Sædprojektet er
finansieret af danske kvægavlsforeninger og ornestationer samt via
støtte fra Direktoratet for FødevareErhverv (j.nr.
93S-2465-Å97-00705).
Referencer
Alexopoulos C, Boscos C, Saratsis P, Saoulidis C, Kyriakis
S: The effect of storage time and number of spermatoza per
insemination dose on semen characteristics and fertilizing capacity
of boar semen diluted with Beltsville Thaw Solution (BTS) extender.
Anim Sci 1996, 62, 599-604.
Amann RP: Can the fertility potential of a
seminal sample be predicted accurately? J Androl 1989, 10,
89-98.
Amann RP, Hammerstedt RH: In vitro evaluation of sperm quality:
An opinion. J Androl 1993, 14, 397-406.
Blom E: Ultrastrukturen af nogle
karakteristiske spermiedefekter og forslag til et nyt
klassificeringssystem for tyrens spermiogram. Nord Vet Med 1973,
25, 383-391.
Budworth PR, Amann RP, Chapman PL:
Relationships between computerized measurements of motion of
frozen-thawed bull spermatozoa and fertility. J Androl 1988, 9,
41-54.
Cancel AM, Chapman DA, Killian GJ: Osteopontin
Is the 55-Kilodalton Fertility-Associated Protein in Holstein Bull
Seminal Plasma. Biol Reprod 1997, 57, 1293-1301.
Christensen P, Stryhn H: Time-dependent bias in
the assessment of bull semen by computer-aided sperm analysis. Biol
Reprod 1997, 56, suppl 1, abstr. 364.
Christensen P, Johansen D, Høier R, Lehn-Jensen
H: Sædforskning og husdyravl 1. Orientering om
sædforskning på KVL. Dansk Veterinærttidsskrift 1998, 81,
338-340.
Davis RO, Katz DF: Standardization and
comparability of CASA instruments J Androl 1992, 13, 81-86.
Davis RO, Katz DF: Computer-aided sperm
analysis: Technology at a crossroads. Fertil Steril 1993, 59,
953-955.
den Daas JHG: Laboratory assessment of semen
characteristics. Anim Reprod Sci 1992, 28, 87-94.
den Daas JHG: Prediction of bovine male
fertility. Thesis. University of Wageningen. The Netherlands,
1997.
Elliot FI: Significance of semen quality. In:
Salisbury WG, VanDenmark NL, Lodge JR (Eds), Physiology of
Reproduction and Artificial Insemination in Cattle. WH Freeman, San
Francisco 1978, 428-441.
Foote RH: How to measure sperm cell
concentration by turbidity (optical density). Proc 4th Tech Conf,
Anim Reprod and AI, NAAB, Feb 1972, 57-61.
Fuhrmann H, Waberski D, Sallmann HP, Hellmann K Weitze
KF: Lipid peroxidation in boar semen a relevant aspect of
semen storage ? Reprod Domest Anim 1991, 26, 337-341.
Gadella BM, Colenbrander B, van Golde LMG, Lopes-Gardozo
M: Boar Seminal Vesicles Secrete Arylsulfatases into Seminal
Plasma: Evidence That Desulfation of Seminolipid Occurs
Only after Ejaculation. Biol Reprod 1993, 48, 483-489.
Gerena RL, Irikura D, Urade Y, Eguchi N, Chapman DA,
Killian GJ: Identification of a Fertility-Associated
Protein in Bull Seminal Plasma As Lipocalin-Type Prostaglandin D
Synthase. Biol Reprod 1998, 58, 826-833.
Hunter RHF, Wilmut I: Sperm transport in the
cow: periovulatory redistribution of viable cells within the
oviduct. Reprod. Nutr. Develop 1984, 24, 597-603.
Katz DF, Overstreet JW: Sperm motility
assessment by videomicrography. Fertil Steril 1981, 35,
188-193.
Killian GJ, Chapman DA, Rogowski LA:
Fertility-Associated Proteins in Holstein Bull Seminal Plasma. Biol
Reprod 1993, 49, 1202-1207.
Lineweaver JA, Hafez ESE, Ehlers MH, Dickson WM, King
JR: Sperm transport in cattle and gonadotropin-treated
calves. Cornell Vet 1970, 60, 372-376.
McCauley TC, Zhang H, Bellin ME, Ax RL:
Purification and Characterization of Fertility-Associated Antigen
(FAA) in Bovine Seminal Fluid. Mol Reprod Dev 1999, 54,
145-153.
Pedersen JO: Ornesædkvalitet: Udvikling af
objektive metoder til vurdering af ornesæds produktkvalitet. Danske
Slagterier 1990, rapport nr. EF-239.
Saacke RG, DeJarnette JM, Nebel RL, Nadir S:
Assessing bull fertility. In: Proc Annual Meeting Society for
Theriogenology, San Diego, California, Aug 16-17. Society for
Theriogenology, Hastings, NE, 1991, 56-69.
Saacke RG, Nadir S, Nebel RL: Relationship of
semen quality to sperm transport, fertilization, and embryo quality
in ruminants. Theriogenology 1994, 41, 45-50.
Stålhammar EM, Janson L, Philipsson J: The
impact of sperm motility on non-return rate in preselected dairy
bulls. Reprod Nutr Dev 1994, 34, 37-45
Whitfield CH, Parkinson TJ: Relationship
between fertility of bovine semen and in vitro induction of
acrosome reactions by heparin. Theriogenology 1992, 38, 11-20.
Woelders H: Overview of in vitro methods for
evaluation of semen quality. Proc. 2nd Int Conf on Boar Semen
Preservation, Reprod Domest Anim, 1991, Suppl 1, 145-164.
| * | Sædforskning og husdyravl 1 - Orientering om
sædforskning på KVL var offentliggjort i DVT nr. 9, 1. maj
1998. Sædforskning og husdyravl 2 - Bovine
ovidukt-specifikke proteiner og deres indflydelse på
befrugtningsprocessen var offentliggjort i DVT nr. 13, 1. juli
1998. |
Kilde: Dansk Veterinærtidsskrift nr. 3, 1. februar 2001,
84. årgang side 6-10