Vliv mrazicí křivky na kvalitativní charakteristiky beraního semene po kryokonzervaci

Bc. Jakub Beránek

Master's thesis

Impact of freezing curve on qualitative characteristics of cryoconserved ram sperm

Anotácia:

Cílem této práce bylo zhodnotit vliv mrazicí křivky na oplozovací schopnost spermií malých přežvýkavců. V průběhu experimentu se naskytla možnost využít k této práci i kozla, a proto byly hodnoceny vzorky od dvou beranů a jednoho kozla.Oplozovací schopnost spermií byla měřena pomocí průtokové cytometrie. Oplození schopná spermie byla definována jako spermie s nepoškozenou cytoplazmatickou membránou, nepoškozeným akrozomem a s aktivními mitochondriemi. Dále byly hodnoceny vlivy na tyto jednotlivé parametry. Hodnocení bylo provedeno u spermatu po ekvilibraci a po rozmrazení.Byla porovnávána konvenční metoda, využívaná pro mrazení inseminačních dávek malých přežvýkavců, 4 cm nad hladinou tekutého dusíku (křivka I), s různými modifikacemi řízeného poklesu teploty, který byl regulován vzdáleností pejet od hladiny (průměrná rychlost poklesu teploty u mrazicí křivky II: 17 °C×min-1, III: 12 °C×min-1, IV: 10 °C×min-1, V: 7 °C×min-1). Pro mrazení byl využit polystyrenový box, který byl modifikován k tomu, aby toto bylo možné.Oplozovací schopnost spermií po kryokonzervaci byla při použití mrazicí křivky II, III, IV a V bez průkazného rozdílu. Vliv křivky na jednotlivé sledované parametry nebyl statisticky významný rozdíl, pouze při použití mrazicí křivky II bylo naměřeno statisticky významně nižší poškození akrozomu (59,28 ± 0,91 %).Jako průkazně horší se jeví metoda, při které bylo sperma v pejetách mrazeno 4 cm nad hladinou tekutého dusíku. Při tomto postupu si oplozovací schopnost zachovalo průměrně 4,79 ± 0,45 % spermií. Poškozenou cytoplazmatickou membránu mělo 84,97 ± 0,41 %, poškozený akrozom 73,34 ± 0,68 % a nízkou mitochondriální aktivitu 85,57 ± 0,55 % spermií.

Abstract:

The aim of this study was to evaluate the effect of the freezing curve on the fertilizing competence of small ruminant sperm. During the experiment it was possible to also use a buck for this thesis, and therefore samples from two Wallachian rams and one Anglo-Nubian goat buck were evaluated. Sperm fertilizing competence was measured by flow cytometry after sperm equilibration and after thawing. Fertilizing competent spermatozoa was defined as spermatozoa with an intact cytoplasmic membrane, an intact acrosome, and high mitochondrial activity. The effect of the freezing curve on these individual parameters was also evaluated. Conventionally, the sperm from small ruminants are cryopreserved in plastic cryostraws by their exposition to the vapors of liquid nitrogen at the distance of 4 cm above the liquid nitrogen surface. In the present study, the freezing curve („Curve I“) specific for the conventional method of the cryopreservation of insemination doses from small ruminants was precisely measured. This curve was compared with several different freezing curve modifications. For freezing curve modification, the distance from liquid nitrogen surface was set so, that the average freezing rate of “Curve II“ was 17 ° C×min-1, for „Curve III“: 12 ° C×min-1, for „Curve IV“: 10 ° C×min-1, and for „Curve V“: 7 ° C×min-1. Statistically, there was no significant difference observed between the sperm fertilizing competence after cryopreservation using the freezing curves II, III, IV, and V. Between these curves, there was no statistically significant difference observed for the impact of the freezing curve on the individual monitored parameters. This except for the freezing curve II, for which significantly lower acrosome damage was observed (59.28 ± 0.91 %).The sperm fertilizing competence after cryopreservation using the freezing curve I was significantly lower if compared to any curve modification. For freezing curve I, an average of 4.79 ± 0.45% of sperm fertilizing competence was observed. Furthermore, for freezing curve I, there was 84.97 ± 0.41% of spermatozoa with the damaged cytoplasmic membrane, 73.34 ± 0.68 % with the damaged acrosome, and 85.57 ± 0.55 % of sperm with the low mitochondrial activity.

Kľúčové slová

sperma, kryokonzervace, mrazicí křivka, průtoková cytometrie

Keywords

cryopreservation, freezing curve, flow cytometry, sperm

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Martin Ptáček, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / odbor:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology