A series of experiments were conducted to determine the suitable freezing and thawing temperatures for the freezing of boar semen in 5 ml maxi-straws. The ultrastructure, in vitro fertilization (IVF) and artificial insemination (AI) of frozen-thawed semen were also be evaluated. The 5 cm freezing height gave the best results not only in post-thaw motility rate (54.00%), but also in normal acrosome morphology rate (NAR) (80.23%). There was no significant difference in the post-thaw motility between different thawing temperatures and corresponding thawing times (p>0.05); the group of $52^{\circ}C$ and 25 s gave the highest motility rate (45.00%). As a whole, not only from the motility but also the NAR, thawing at $42^{\circ}C$ was better than the other two treatments. In the freezing packages, 5 ml maxi-straw gave a little lower mobility (40%), viability rate (49.58%), plasma membrane integrity rate (53.91%) and NAR (52.65%) than the 0.25 ml straw, but there was no significant difference between the two straw volumes (p>0.05). The IVF capacity of frozen-thawed semen in this experiment was similar to fresh semen. From ultrastructure observation, the main damage to boar spermatozoa after freezing was seen in the acrosome, such as swelling and formation of vesicles. After AI in recipient Shanghai White sows, frozen-thawed semen from 5 ml maxi-straws and pellets produced 72.2% and 80% conception rate and 7.8 and 8 litter sizes, respectively, and there was no significant difference between the 5 ml maxi-straw and the pellet (p>0.05).
본 연구는 rBST, Vito E 및 Se 투여가 한우 종모우의 정액성상에 미치는 효과를 검토하였고 정액의 동결보존 시 정액희석액에 taurine의 첨가가 융해 후 정액성상에 미치는 영향을 검토하였다. 1. rBST, Vit. E, Se 및 Vit. E와 Se 혼합 투여가 한우 종모우의 정액량, 정자농도 및 수소이온농도 (pH)에 미치는 영향을 조사한 결과, 정액량과 수소이온농도는 처리구간에 커다란 차이가 없었으며(P<0.05), 정자의 평균농도는 각각 13.50$\pm$2.32, 16.26$\pm$2.65, 17.07$\pm$2.61, 19.23$\pm$2.07 및 19.46$\pm$2.06$\times$$10^{8}$ 정자/$m\ell$로서 Se 투여구와 혼합투여구가 대조구, rBST 투여구 및 Vit. E 투여구보다 통계적으로 유의하게 높은 정자농도를 나타냈다 (P<0.05). 2. rBST. Vit. E 및 Se 투여가 한우 종모우의 정액의 동결융해시 정액성상에 미치는 영향을 조사한 결과, 정자의 운동율과 기형율은 투여구간에 통계적 유의차는 없었으나, 정자의 생존율은 혼합투여구가 48.24%로서 대조구 (44.48%)보다 통계적으로 유의하게 높은 생존율을 나타냈으며 (P<0.05), rBST 투여구, Vit. E 투여구 및 Se 투여구는 각각 46.48%, 47.28% 및 46.34%로서 대조구와 통계적 유의차는 인정되지 않았다. 3. 정액의 동결보존시 정액회석액에 taurine의 첨가가 정액의 융해 후 정액성상에 미치는 영향을 조사한 결과는 총정자수, 운동율, 생존율 및 기형율에서 taurine 첨가구가 taurine 무첨가구보다 다소 좋은 결과를 얻었지만 커다란 차이가 없었다. 4. rBST, Vit. E 및 Se 투여가 정자의 수정능획득과 첨체반응에 미치는 효과를 조사한 결과, 수정능 획득과 침체반응이 모두 일어나지 않는 비율(F율)과 모두 일어난 비율 (AR율) 은 투여구간에 커다란 차이가 없었다 (P<0.05). 5. 정액의 동결보존 시 taurine 의 첨가가 융해후 정자의 수정능획득과 첨체반응에 미치는 영향을 조사한 결과는 수정능 획득이 일어났지만 첨체 반응이 일어나지 않은 비율 (B율)과 AR 율에서는 투여구간에 커다란 차이가 없었지만, F율은 taurine 첨가구가 taurine 무첨가구보다 낮은 비율을 나타났다 (P<0.05).
본 연구는 제주흑우의 정액의 동결과 보존기술 개발을 위해 AndroMed와 Trialdyl를 사용하여 보다 우수한 희석제와 우수 종모우 선정을 위해 실시되었다. 종모우 1번부터 4번까지 개체 정자의 성상비교에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율은 36.8%, 26.8%, 37.8% 그리고 38%의 결과를 나타내었다. 2번 개체 정자에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율이 유의적으로(p<0.05) 낮은 결과를 보였다. 제주흑우 정액을 동결하기 전 정자의 생존율은 약 $93.27{\pm}1.62$, 동결 융해 후 생존율은 $73.34{\pm}3.27%$로 나타나 동결전 정액의 생존율이 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 나타내었으나, 사멸 정자의 비율은 약 $7.35{\pm}2.63%$와 $13.71{\pm}2.85%$의 결과를 나타내었다. 그리고 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제를 사용하였을 때, 정자의 운동성은 $72.86{\pm}2.83%$, $AndorMed^{(R)}$를 사용하였을 때 운동성은 $81.47{\pm}2.48%$로 $AndorMed^{(R)}$ 동해방지제를 사용하였을 때 운동성이 다소 높은 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 마찬가지로 정자의 사멸율에서도 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제는 $18.41{\pm}3.42%$, $AndorMed^{(R)}$ 동해방지제는 $17.26{\pm}4.25%$의 결과를 보여 AndroMed를 사용한 동해방지제가 정자의 생존율을 향상시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 제주흑우 정액의 동결 보존을 위해 보다 향상된 동결보호제 선정과 동결보존 기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.
Park, Byung-Joon;Lee, Hyeon-Jeong;Lee, Sung-Lim;Rho, Gyu-Jin;Kim, Seung-Joon;Lee, Won-Jae
한국수정란이식학회지
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제33권2호
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pp.75-84
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2018
The cryopreservation has been extensively applied in many cells including spermatozoa (semen) during past several decades. Especially, the canine spermatozoa cryopreservation has contributed on generation of progeny of rare/genetically valuable dog breeds, genome resource banking and transportation of male germplasm at a distant place. However, severe and irreversible damages to the spermatozoa during cryopreservation procedures such as the thermal shock (cold shock), formation of intracellular ice crystals, osmotic shock, stress of cryoprotectants and generator of reactive oxygen species (ROS) have been addressed. According as a number of researches have been conducted to overcome these problems and to advance cryopreservation technique, several analytical methods have been employed to evaluate the quality of the fresh or cryopreserved canine spermatozoa in regards to the motility, morphology, integrity of membrane and DNA, mitochondrial activity, ROS generation, binding affinity to oocytes, in vitro fertilization potential and fertility potential by artificial insemination. Because the study designs with certain application of analytical methods are selective and varied depending on each experimental objective and laboratory condition, it is necessary to establish the normal reference data of the fresh or cryopreserved canine spermatozoa for each analytical method to monitor experimental procedure, to translate raw data and to discuss results. Here, we reviewed the recent articles to introduce various analytical methods for the canine spermatozoa as well as to establish the normal reference data for each analytical method in the fresh or cryopreserved canine spermatozoa, based on the results of the previous articles. We hope that this review contributes to the advancement of cryobiology in canine spermatozoa.
Kim, Sung Woo;Lee, Jae-Yeong;Kim, Chan-Lan;Ko, Yeong Gyu;Kim, Bongki
한국동물생명공학회지
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제37권1호
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pp.55-61
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2022
The acrosome cap allows sperm to penetrate the egg membrane and produce male pronuclei within female chicken eggs, facilitating successful fertilization. Given this, it is important to establish practical methods for evaluating the integrity of the acrosome cap and thus the quality of the rooster's sperm. There are several established methods for evaluating the acrosomes of mammalian sperm, but none of these methods are suitable for evaluating the acrosome status of rooster spermatozoa. Therefore, a simplified method for evaluating the rooster acrosome is needed. Here we evaluated the usefulness of CBB (coomassie brilliant blue) staining of the acrosome at concentrations of 0.04%, 0.08%, and 0.3% CBB solutions. Our data revealed a clear staining pattern for intact acrosome caps at 0.04% and 0.08% CBB but not at 0.3% CBB. This protocol revealed differences in acrosome integrity between fresh and frozen rooster sperm smears suggesting that CBB staining may facilitate easier semen evaluation in roosters. This protocol allows for the accurate differential staining of acrosome cap in rooster spermatozoa.
Objective: The aim of this study was to determine the effects of melatonin and selenium in freezing extenders on frozen-thawed rat sperm. Methods: Semen samples were collected from 20 adult male Wistar albino rats. Following dilution, the samples were divided into six groups: four cryopreserved groups with 1 mM and 0.5 mM melatonin and selenium supplements, and two fresh and cryopreserved control groups. The rapid freezing technique was used to freeze the samples. Flow cytometry was used to assess plasma membrane integrity, mitochondrial membrane potential, and DNA damage, while computer-assisted sperm analysis was used to assess motility. Results: Total motility was higher in the 1 mM melatonin supplementation group than in the cryopreserved control group (mean±standard error of the mean, 69.89±3.05 vs. 59.21±1.31; p≤0.05). The group with 1 mM selenium had the highest plasma membrane integrity (42.35%±1.01%). The cryopreserved group with 0.5 mM selenium had the highest mitochondrial membrane potential, whereas the cryopreserved control group had the lowest (45.92%±4.53% and 39.45%±3.52%, respectively). Conclusion: Cryopreservation of rat semen supplemented with 1 mM melatonin increased sperm motility after freeze-thawing, while supplementation with 0.5 mM selenium increased mitochondrial activity.
Objective: Sperm vitrification leads to the production of reactive oxygen species (ROS) that can damage the functional parameters of sperm. The present study aimed to investigate the antioxidant effect of Nigella sativa extract on motility, plasma membrane function, mitochondrial membrane potential (MMP), DNA damage, and intracellular ROS production. Methods: A total of 20 sperm samples were used. Samples were divided into six experimental groups, including groups with aqueous extract from N. sativa seeds at concentrations of 1% to 6%, a cryopreserved control group, and a fresh control group. Results: Statistical analysis showed significantly higher total sperm motility at concentrations of 3% to 6% than in the vitrified semen control group. Additionally, progressive motility and all motion characteristics at all concentrations were significantly higher than in the vitrified semen control group. The presence of N. sativa seed extract also improved the quality of the sperm parameters assayed in all experimental groups (1%-6%; intracellular ROS production, DNA damage, MMP, and sperm membrane function) compared to the control group. Conclusion: Higher concentrations of N. sativa led to improvements in all sperm parameters and sperm quality. These findings indicate that N. sativa seed extract is effective for improving the quality of sperm after vitrification.
This study was performed to investigate the relationship between PSS-HSP70 gene polymorphism and artificial insemination (AI) reproductivity in the pigs. The RFLP polymorphism of PSS and the SSCP polymorphisms of HSP70 K1, K3 and K4 PCR product were detected different patterns. In the experiment for AI of fresh semen, spring and fall season showed higher litter size born of 10.89 head than 10.47 head of summer season. Landrace was showed higher litter size of 9.96 head than that of Duroc and Yorkshire (p<0.05). Stress relating PSS and HSP70 polymorphism of PSS-Normal, HSP70 K1-BB, K3-AB, K4-AA showd a highest litter size born of 10.97 head and litter size born alive of 10.69 head than that of the other polymorphisms(p<0.05). In the experiment for AI of frozen semen, effects of season and pig breeds were not showed for litter size born. The stress relating polymorphism of PSS-Carrier, HSP70 K1-BB, K3-BB, K4-AB showed highest litter size born of 11.29 head and litter size born alive of 10.82 head and PSS-Normal, HSP70 K1-BB, K3-AB, K4-AA showed the lowest litter size born of 8.48 head and litter size born alive of 7.33 head than that of the other polymorphisms(p<0.05). These results suggest that AI litter size born for the stress of forzen thawed semen may be affected by PSS and HSP70 polymorphism in pigs.
Le, Minh Tam;Nguyen, Thai Thanh Thi;Nguyen, Tung Thanh;Nguyen, Trung Van;Nguyen, Tam An Thi;Nguyen, Quoc Huy Vu;Cao, Thanh Ngoc
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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제46권2호
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pp.67-75
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2019
Objective: Sperm cryopreservation has been widely used in assisted reproductive technology, as it offers great potential for the treatment of some types of male infertility. However, cryopreservation may result in changes in membrane lipid composition and acrosome status, as well as reductions in sperm motility and viability. This study aimed to evaluate sperm DNA fragmentation damage caused by conventional freezing using the sperm chromatin dispersion test. Methods: In total, 120 fresh human semen samples were frozen by conventional methods, using SpermFreeze Solution as a cryoprotectant. Routine semen analysis and a Halosperm test (using the Halosperm kit) were performed on each sample before freezing and after thawing. Semen parameters and sperm DNA fragmentation were compared between these groups. Results: There was a significant decrease in sperm progressive motility, viability, and normal morphology after conventional freezing (32.78%, 79.58%, and 3.87% vs. 16%, 55.99%, and 2.55%, respectively). The sperm head, midpiece, and tail defect rate increased slightly after freezing. Furthermore, the DNA fragmentation index (DFI) was significantly higher after thawing than before freezing (19.21% prior to freezing vs. 22.23% after thawing). Significant increases in the DFI after cryopreservation were observed in samples with both normal and abnormal motility and morphology, as well as in those with normal viability. Conclusion: Conventional freezing seems to damage some sperm parameters, in particular causing a reduction in sperm DNA integrity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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