Effects of Taurine and -Tocopherol Treatment during freezing on Sperm Characteristics and Function in Frozen-Thawed Porcine Semen

The present study evaluated whether an exogenous antioxidants, taurine and $\alpha$-tocopherol, could, when added to the freezing extender, improve the post-thaw sperm characteristics, function, the level of reactive oxygen species (ROS) generation, and the level of lipid peroxidation (LPO) in frozen-thawed porcine semen. CASA (computer-aided sperm analysis), HOST (hypoos-motic swelling test), chemiluminescence using luminol and lucigenin and the detection of malondialdehyde for LPO was performed in frozen-thawed porcine sper-matozoa. The results obtained in these studies are as follows. While no beneficial effects of taurine and $\alpha$-tocopherol supplementation were visible in motility, viability, acrosome reaction, tail swelling patterns, and the generation of $O^{2-}$ of frozen-thawed porcine sper-matozoa, $H_{2}O_{2}$ was decreased by all treatments except taurine 50mM treatment. In conclusion the taurine and $\alpha$-tocopherol treatments during freezing reduced generation of reactive oxygen species and production of malondialdehyde in frozen-thawed porcine semen, and the ROS savangers may minimize various damages of spermatozoa during freezing.

돼지 정액의 동결시 Taurine과 -Tocopherol 첨가가 동결융해 정자의 성상과 기능에 미치는 영향

본 연구는 돼지 정자 동결시 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 첨가가 융해후 정자 성상과 정자 기능 활성산소계(reactive oxygen species; ROS)의 발생 정도 및 지질 산화(lipid peroxidation, LPO)에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시행하였다. 1차 및 2차 희석액내 taurine과 $\alpha$-tocopherol이 첨가된 돼지 동결정액의 융해 후 정자 운동성 양상, 정자 생존성, 정자 기법을 적용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Taurine(25mM, 50mM), $\alpha$-tocopherol($500{\mu}M,\;1,000{\mu}M$ 단일처리군 그리고 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 혼합처리군($25mM\~500{\mu}M\~1,000{\mu}M$)은 동결$\cdot$융해 후 대조군과 비해 정자 운동성과 생존성은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. Taurine과 $\alpha$-tocopherol의 혼합처리군 $50mM\~1,000{\mu}M$에서 HOST, 점체 반응이 대조군과 비교하여 유의차는 인정되지 않았으나 다소 증가하였다. 동결$\cdot$융해 정자의 ROS 발생 억제를 위한 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 모든 처리군은 대조군과 비교하여$\cdot\{O_2}{^-}$ 발생을 유의적으로 완화시키지 못하였다. 그러나 taurine 단일처리군(25mM), $\alpha$-tocopherol 단일처리군($50mM,\;1,000{\mu}M$)과 혼합처리군($25mM\~500mM,\;50mM\~1,000{\mu}M$은 $H_{2}O_{2}$의 발생을 대조군과 비교하여 유의적으로 완화시켰다(P<0.05). 동결$\cdot$융해 정자의 malondialdehyde의 생산은 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 모든 처리군에서 대조군과 비교하여 유의적인 감소를 보였다(P<0.05). 이상의 결과를 종합해 보면 돼지 정액의 동결보존시 taurine와 $\alpha$-tocopherol 같은 항산화제의 처리는 ROS 발생과 LPO을 효과적으로 완화시킴에 따라 돼지 정액의 동결보존 효율을 증진시킬 수 있는 유용한 방법이라 사료된다.