Vliv stresu na kvalitu a výtěžnost aspirovaných oocytů u dojnic

Bc. Nikola Marešová

Diplomová práce

Effect of stress on the the quality and yield of aspirated oocytes in dairy cows

Anotace:

Cílem této diplomové práce bylo detekovat vztah mezi vybranými indikátory stresu a množstvím a kvalitou oocytů získaných metodou ovum pick-up u dojnic. Hypotézou práce byl předpoklad, že vyšší hladiny indikátorů stresu v krvi, respektive v mléce dojnic působí negativně na výtěžnost a kvalitu jejich aspirovaných oocytů. Efekt stresu ve výzkumné části byl reprezentován metabolickým stresem a efekty jednotlivých indikátorů stresu byly hodnoceny jednotlivě ke vztahu k počtu oocytů získaných metodou ovum pick-up a k parametrům hodnotícím jejich kvalitu. Vybrané parametry byly sledovány u 143 prvotelek holštýnského skotu v první třetině laktace. Metabolický stres byl sledován na základě poměru bílkovin a tuku v mléce a na základě hodnot vybraných parametrů (cholesterol, triacylglycerol, betahydroxybutyrát, neesterifikované mastné kyseliny) dostupných z výsledků biochemického vyšetření krve. Aspirace oocytů proběhla zpravidla dvakrát s týdenní pauzou mezi odběry. Celkem proběhlo 7 odběrových dní v různých částech roku (listopad 2021, duben 2022, květen 2022, říjen 2022, duben 2023) s celkovým počtem 260 odběrů. Získané oocyty byly po odběru přeneseny do laboratoře Ústavu živočišné fyziologie a genetiky akademie věd České republiky v Liběchově pro posouzení jejich kvality. Pro následné statistické vyhodnocení výsledků byl použit program SAS 9.4. Negativní vztah mezi počtem získaných oocytů byl prokázán korelační analýzou u metabolitu betahydroxybutyrátu (r = -0,15; P < 0,05) a detailní vyhodnocení u efektu průměrného poměru tuku a bílkovin do první aspirace oocytů značilo, že při vyšším poměru tuku a bílkovin v mléce pod vlivem metabolického stresu může být od dojnic odebráno nižší množství oocytů. U parametrů kvality byl negativní vztah prokázán korelační analýzou u hladiny triacylglycerolu mezi kvalitou kumulo-oocytárního komplexu (r = -0,19; P < 0,05) a mírou zrání (r = -0,25; P < 0,01), což značí že při zvýšené hladině triacylglycerolu dosahují oocyty nižší kvality se sníženým procentem dosažení MII fáze. U některých metabolitů stresu byly ale zjištěny i pozitivní vztahy mezi jejich hladinou a počtem získaných oocytů. Korelační analýzou byl tento vztah prokázán u cholesterolu (r = 0,17; P < 0,01) a triacylglycerolu (r = 0,15; P < 0,05). Detailním vyhodnocením efektu cholesterolu bylo zjištěno, že u třetí skupiny dojnic (> 5,14) bylo odebráno nejvíce oocytů (5,30 ± 0,411) s prokazatelným rozdílem mezi touto a první skupinou (< 4,07). Na základě různých výsledků pro jednotlivé indikátory stresu nelze celkově hypotézu diplomové práce potvrdit. Tato diplomová práce přináší srovnání vztahu jednotlivých indikátorů metabolického stresu a počtem a kvalitou odebraných oocytů. Poznatky mohou být využity v dalších studiích pro vyhodnocení nejvíce vypovídajícího indikátoru, který by mohl negativně či pozitivně ovlivnit vývojovou kompetenci oocytů a reprodukční výkonnost dojnic.

Abstract:

The aim of this thesis was to detect the relationship between selected stress indicators and the quantity and quality of oocytes obtained by the ovum pick-up method in dairy cows. The hypothesis of the thesis was that higher levels of stress indicators in the blood or milk have a negative effect on the yield and quality of their aspirated oocytes. The effect of stress in the research part was represented by metabolic stress and the effects of individual stress indicators were evaluated individually in relation to the number of oocytes obtained by the ovum pick-up method and to parameters assessing their quality. The selected parameters were monitored in 143 Holstein cows on first lactation. Metabolic stress was monitored on the basis of the protein/fat ratio in milk and on the basis of the values of selected parameters (cholesterol, triacylglycerol, betahydroxybutyrate, non-esterified fatty acids) available from the results of biochemical blood tests. Oocyte aspiration was usually performed twice with a one week gap between collections. A total of 7 sampling days were performed in different parts of the year (November 2021, April 2022, May 2022, October 2022, April 2023) with a total of 260 aspirations. After collection, the obtained oocytes were transferred to the laboratory of the Institute of Animal Physiology and Genetics of the Academy of Sciences of the Czech Republic in Liběchov for quality assessment. A negative correlation between the number of oocytes obtained was demonstrated by correlation analysis for the metabolite betahydroxybutyrate (r = -0.15; P < 0.05) and a detailed evaluation of the effect of the average fat/protein ratio until the first oocyte aspiration indicated that with a higher fat/protein ratio in milk under metabolic stress, fewer oocytes may be collected from dairy cows. For quality parameters, a negative relationship was demonstrated by correlation analysis for triacylglycerol levels between the quality of the cumulo-oocyte complex (r = -0.19; P < 0.05) and the maturation rate (r = -0.25; P < 0.01), indicating that at elevated triacylglycerol levels, oocytes reach lower quality with a reduced percentage reaching the MII phase. However, some metabolites were also found to have positive relationships between their levels and the number of oocytes retrieved. By correlation analysis, this relationship was demonstrated for cholesterol (r = 0.17; P < 0.01) and triacylglycerol (r = 0.15; P < 0.05). Detailed evaluation of the effect of cholesterol revealed that the third group of dairy cows (> 5.14) had the highest number of oocytes retrieved (5.30 ± 0.411) with a demonstrable difference between this group and the first group (< 4.07). Based on the different results for the different stress indicators, the overall hypothesis of the thesis cannot be confirmed. This thesis presents a comparison of the relationship between each metabolic stress indicator and the number and quality of oocytes retrieved. The findings can be used in further studies to evaluate the most meaningful indicator that could negatively or positively influence oocyte developmental competence and reproductive performance of dairy cows.

Klíčová slova

metabolický stres, cholesterol, triacylglycerol, betahydroxybutyrát, neesterifikované mastné kyseliny

Keywords

cholesterol, triacylglycerol, betahydroxybutyrate, non-esterified fatty acids, metabolic stress

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 5. 2024
• Vedoucí: doc. Ing. Luděk Stádník, Ph.D.
• Oponent: Jiří Bezdíček, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / specializace:
Biotechnologie / Reprodukční biotechnologie