8
Zuchth~g., 8, 105-1 12 (1973) ISSN 004-5971 /ASThI-CodeIi: ZUCYAN 0 1973, Vcrlag Paul Pare), Berlin und IIamhurg Zur Tiefgefricrung ~011 Ebersperma 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Verandc- rungen beim Tiefgefrierrn von Eberspermien Von K.-11. 1lillni.inn und 11. 'I'reu Contents: (Deep-freezing of boar semen: Demonstration and estimation of morpho- logical and enzyme changes in deep-frozen boar semen). Boar sc'iiien, tlilutcjd iii Iliilse~ibcr~q-€:'sic~ndr~- (Riclitc>r 2 1.ii~leckc. 19 72). zoos deep jrorcw rtl €hi, .sciti('ii ILWS os.wycd /or ocro.som11 inorphology. molili/y tiiirl G07' in ilrc3 (',x!r(i- cc~(1itlnr ))i ('diuni. Corrcla t io n co i~j~iceii is u1m1, 1.0 lc ulrr 1 ed. I n Clem Bestrcbcn, cin gceignctes Verfahren zur Ticfgcfricrung von klbersanien ZLI findcn, wirtl scit Jahrcn auch nach ncuen Untcrsucliunjisnitiglieh~citen gcsucht, tlic m c ti r 1 n l'( ) r in at ion c n uher den %us t aiid d cr Sam c n zc 11 en nclc 1i tlc m Tie fgc fri e re n u nd Au ft iiu c11 v cr in it t c In soil en, als cs die Sc Iiii t zu ng dcr 13 c\vc gu ngsa k t ivi t iit 2 ulii 15 t . (Saackc k hlarshall, 1968; I'urscl, Johnson S- (;errits, 1969; l'olge, 1971; Graham k hlitarbciter, 1971a; Crdbo 8. Graham, 1972; Pursel, Johnson S- lianipazeck, 1972). Teils mit IIilfe diescr Verfalircn (I'ursel S- Johnson, 1971 ; Graham k Rlitarbciter, 197121; Crabo S- Linarsson, 1971: Graham S- Slitubeiter, 1971b) und auch ohnc sic (liichter k Liedeckc, 1972; I,inarsson, Soosalu, Svcnsson k Viring, 1972) konntcn in den lctztcn Jahrcn crt'reulichc E'ortschrittc bei der 'l'icl'gcfrier (~I<;)-I.;onscrvicrung gemacht und zum 'l'cil gut' Iklruchtun Keine Bcrichtc liegen bisher uber Beziehungcn zwischen Cntcrsucliungsbcfunden von TG-Spernia dcs Lbcrs und seiner Befruchtungsfiihigkeit vor. Da cventucllc Beziehungcn nur an einctn grijl3ercn Untersuchutigsmatcri;il nachgctviesen werden konncn, griffen wir das von Kiclitcr X. Licdecke (1972) bcschrirbcnc* und zcitwcilig vcrsuchswcisc in dcr Praxis cingesctzte 'l'iefgcfriervcrfliren auf und priiftcn /.un;icIist tnit zwci ;\uf- tauincthodcn tlic I)urclit'uhrbarkcit morphologischcr und cnzyniatischer Unter- suchungsniethoden im Kahmcn dieses Vcrfahrens. IYG'L' ciiici iliciiclc~~ iiz rvrious .so/u~ioiis. .. rfolgc crzielt \verden. * IIcrrn Dr. Dr. L. Richter sei fur die frcundliche Unterstiitzung gedanht.

Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

Z u c h t h ~ g . , 8, 105-1 12 (1973)

I S S N 004-5971 /ASThI-CodeIi: ZUCYAN 0 1973, Vcrlag Paul Pare), Berlin und IIamhurg

Zur Tiefgefricrung ~ 0 1 1 Ebersperma

1 . Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Verandc- rungen beim Tiefgefrierrn von Eberspermien

Von K.-11. 1lillni.inn u n d 11. 'I'reu

Contents: (Deep-freezing of boar semen: Demonstration and estimation of morpho- logical a n d enzyme changes in deep-frozen boar semen). Boar sc'iiien, tlilutcjd iii Iliilse~ibcr~q-€:'sic~ndr~- (Riclitc>r 2 1.ii~leckc. 19 72). zoos deep jrorcw rtl € h i , .sciti('ii ILWS os.wycd / o r ocro.som11 inorphology . m o l i l i / y tiiirl G07' in i l r c 3 ( ' ,x!r(i- cc~(1itlnr )) i ('diuni. Corrcla t io n co i ~ j ~ i c e i i is u1m1, 1 . 0 lc ulrr 1 ed .

In Clem Bestrcbcn, cin gceignctes Verfahren zur Ticfgcfricrung von klbersanien ZLI

f indcn, wirtl scit Jahrcn a u c h nach ncuen Untcrsucliunjisnit iglieh~citen gcsucht, tlic m c ti r 1 n l'( ) r i n at ion c n uher den %us t aiid d cr Sam c n zc 11 en nclc 1i tlc m Tie fgc fri e re n u nd Au f t iiu c11 v cr in it t c In soil en, als cs die S c Iiii t zu ng dcr 13 c\vc gu ngsa k t ivi t iit 2 ulii 15 t . (Saackc k hlarshall, 1968 ; I'urscl, Johnson S- (;errits, 1969 ; l'olge, 1 9 7 1 ; Graham k hlitarbciter, 1971a; Crdbo 8. Graham, 1 9 7 2 ; Pursel, Johnson S- l ianipazeck, 1972) . Teils mit IIilfe diescr Verfalircn (I'ursel S- Johnson , 1971 ; Graham k Rlitarbciter, 197121; Crabo S- Linarsson, 1971 : Graham S- Sli tubei ter , 1971b) und auch ohnc sic ( l i ichter k Liedeckc, 1972 ; I,inarsson, Soosalu, Svcnsson k Viring, 1972) konntcn in den lctztcn Jahrcn crt'reulichc E'ortschrittc bei der 'l'icl'gcfrier (~I<;)-I.;onscrvicrung gemacht und zum 'l'cil gut' I k l ruch tun Keine Bcrichtc liegen bisher uber Beziehungcn zwischen Cntcrsucliungsbcfunden von TG-Spernia dcs Lbcrs und seiner Befruchtungsfiihigkeit vor. Da cventucllc Beziehungcn nur an einctn grijl3ercn Untersuchutigsmatcri;il nachgctviesen werden konncn , griffen wir das v o n Kiclitcr X. Licdecke ( 1 9 7 2 ) bcschrirbcnc* u n d zcitwcilig vcrsuchswcisc in dcr Praxis cingesctzte 'l 'iefgcfriervcrfliren auf und priiftcn /.un;icIist tnit zwci ;\uf- tauincthodcn tlic I)urclit'uhrbarkcit morphologischcr u n d cnzyniatischer Unter- suchungsniethoden im Kahmcn dieses Vcrfahrens.

IYG'L' c i i i c i i l i c i i c l c ~ ~ iiz rvrious .so/u~ioi is . ..

rfolgc crzielt \verden.

* IIcrrn Dr. Dr. L. Richter sei fu r die frcundliche Unterstiitzung gedanht.

Page 2: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

106 K.-11. 1lillm.inn urid 11. 'Ircu

Material und Methodik

Die Untcrsuchungcn crfolgtcn a n j c zclin b;jakiilatcn v o n clrci 1:bcrn dcr Kasscn Ilcutschc 1,andrusc iind Ikutsclics veredcltcs 1,andschivcin (.\ltcr 8 3 8 .Ilon:ttc), die nach der y o n Liess iind (;rove ( 1 9 6 2 ) l)cschricbencn %lctliodc in dcr Zcit v o n i\ugust bis Dezcmbcr 1 9 7 2 gc\\onnen \vurdcii. Die Iljakulate ivurdcn sofort nach der Gc- winnurig mit dem IIiilsenberg-Vertlunner IV (Kichter & Liedecke, 1972) ini Vcrliiltnis 1 +2 bei + 90' bis + 3 3 'C vcrdiinnt. Der Verdunncr hat te folgendc Zusatnmensetzung:

100,000 g c;lukose 6,000 g Na-citrat-2-Ii ydrat 0 ,600 g Kali u ni cli lor id 0,050 g At h y It ndia i n in t c t r a- e ssigsii u re (hterck, Artikcl Nr. 944) 0 ,150 g N a t r i i i m l i ~ t l r o g e ~ i c ~ i r t ) ( ~ i i ~ i t 0 ,080 g

iZqua bides t .

S 11 1 Ian i 1 a 11 i id 0 ,080 g Dili~drostre~~tom);cinsi i l la t 0,085 g l'cnicillin-C- Satr iu in 8 5 0 0 0 i.I<. Nach dcr Iferstellung dcs Verdiinncrs (1)El-N'crt 6,2; 390 mOsm/l) \\urctc dicscr mit 4 'XI NaOll (ca. 0.54 nil) auf cincn ~ ~ I l - i l ' c r t y o n 6.8 (395 mOsiii/l) cingcstcllt. I 'nmittelbar vor dcr \rcrwcnciung wurde cler \'crdiinncr t,ci + SO' tiis + :$:$ "C i n i t gcrciiiigtcr CO: ca. 10 X I i n . Iang diirc1il)crlt ( ( ) , I i i i i (1 ctcr I)li-\vcrt i i t i ~ ' (i.4 (4:10 n i o s m / I ) gescnkt. Nach tlcr Sanienvcrduiiniing wurclc das verdiinntc Spcrnia in %entrilugcngliscr gcfiillt und ini b'asserbad von + 30 'C in cin zweites gestellt, dcsscn Tempcl-atur + I 3 O C

betrug. IXc 'Teinl)craturscn~ung t lcs verdiinntcn S1)ciin;is ~ L I I + 1 3 'C cl:Iucrtc in1 l l i t tc l 5 Stunden. 1)as gckiihltc, vorsctlinienticrtc SI)crnia \surtlc in cincr t.;iihl/.cntrifugc Oci + 15 O C mit 2 000 rlim (-(NO sg) 8 hlin. lang /entri~'ugicrt u n c l tlcr VOcrstaiitI cnl- I'crnt. ,Znschlicl.(cnd wurctc das Sctiinicnt im Vcrhiiltnis 1 +1,5 mit tlcm 'l'icl'gefriervcr- dunner, in der v o n Kichter untl Licdecke (1972) bcschriebcncn %usammcnsctzung verdiinnt, inncrhalb einer S tundc auf + 5°C hcruntergckiihlt, auf C02-I-isscheiben pellctiert (1'eIletgTbl.k: 0,05 -0,06 ml) in Visotuben abgclullt (100---120 I'ellcts/Tubc) u n d in fliissigem Stickstof! (-- 1 9 6 "C) eingelagcrt. \'oil jcdeni 1~;jakulat wurdcn vcrglcichcnd \'isotuben nach zlvei i2uftnumctl1otlc1~ aul- #C ta 11 t : 1 . .Au!tauliisung I 2 \'erdiinncr I \ ' ohne Co2-%usatL, :I() nil, + 50 "c. 2 . .\ul'tauliisung I 1 ACILIA bidest. 100.00 g c;lukosc 2,60 g Fru ktose 2,60 g I\'atriuin-cilrat-2-1i);drat 0,55 g Xth ylrndiamintctraessigs~iiirc 0,:30 g 'Iris 0.30 g N a t r iu nih y d r ogcncarbonat 0.13 g LXhydrostrcl) toniycinsulfa~ 0,085 g Penicillin-C- Natriiim 8500 i. 1:.

8 0 nil. + 4 5 c.

O,:I kg/cm*

( p t I 7 . 0 ; 385' mOsm/l)

0) 1 . 1 1 1 ersucli uii ,~.s, i ic~lhorli lc

l o lgendc Untcrsuchungsnietliodell zur Beurteilung dcs Sp~.rnlas \vurden tlurchgcfuhrt:

Page 3: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

Zur Tirfgcfricrung von Ebcrspcrma 107

Bcw cgungsak tivitiit Die Schiitzung dc r Bcwcgungsaktivitit crl'olgtc ini I'liasci7boiitrastriiikroskoi) mit IIciLtisch bei 1 7O-f~chcr \'crgriillcrung im Nativ- und vcrdunntcn S p c r m ~ i (+ 1 5 O C , + 5 "C Spcrma) untl im aufgctautcii Samcn sofort nach dcni ;\uftaucn und nach mchr- stiintligcr .\utbc\ratiruiig [ x i + 37 O C .

Ejak tilatdichte Die I)ichte dcs k3akulatcs (i\nzahl dcr Samcnzcllcn in hlillionen/cnim) wurdc mit der Ziihlkamiiier nach 'Thoma untcr Vcnvendung von Ilaycm'schcr Liisung als Vcrdiin- nungsfliissigkeit im Sativs1)erma und im aufgetautcn Spcrma crmittclt .

Kol)fliai,i)ciiniorl,holo#ic Die nior~~tiologisclic Untcrsuchung der KopLkapl)cn der Samcnzellen wurdc in An- Ichnung an die Arbeiten v o n Iiancock (1956), S~iackc K. hlarshall (1968). Criibo L Graham (1972) u n d Purscl, Johnson 8; Kampacck (1972) an unfixicrtcn, niclit ge- f i rb t cn , durch Na F inimobilisiertcn Frischpriiparatcn an cinem Lichtmikroskop mit I'hasenkontrastcinrichtung und Krcuztisch bci 1 000-fachcr Vcrgriillcrung vorgc- noni men. 0,2 nil dcs zu bcurteilendcn S1)crmas \%rurdeii bei %immcrtcmi~erat t t r iii stcrilcn 1 -inl-(;lasrtjlirclicii nach Spcrmadiclite i i i i Verhliltiiis I +2 bis 1 +:I mit dcm Grund\~cr- dunner, tlcr zur hlotilitiitshciiiinuli~ (),?I '%I Na 1.' enthiclt ( lJurscl, Johnson K. Ranipacck, 1 9 7 2 ; Crabo L Graham, 1972) vcrdiinnt, cin Troplcn ( c t w a 0,003 nil) niittcls ciiicr Kapil1arl)ii)cttc auf eincn sorgfiiltig gereini@en und cnt ic t te tcn Objckttriigcr gcbracht uncl mit cinem 1)cckgliischcn 18 x 18 m m abgcdeckt. Die mikroskopische Untcr- suchung erfolgtc so fort anschliclicncl. I n Vorversuchen wurdc z u n i c h s t fcstgcstellt, ob u n t l \vclchc K o ~ ~ t ~ a ~ ~ ~ ~ c n v c r i i n d c - rungen im Nativs1)crnia. i i i i durch 'l 'auchcn in lliissigen St ickstofl gcschiidigtcn Sl'erma, in vcrdiinnten, in auf + 13 "C und auf + 5 "C abgckiihlten Spcrniaprobeii, sowic irn au tgctau t en TG- Sp cr ma aii f'trc t c 11 I, LW . mi t der angcgeben en Ale t hodc naclizu\veis en sintl. I h r a u l tolgtc cine %usamniciil 'assiiii~ tlcr festgcstelltcn Koi )~a i ) l )en \ .c r i i i i~ lc r~ i i igc i i in 3 (;rut)pcn: ii) Spermien, die bci intaktcr Zcllmembran cine am Kopf eng anlicgcndc K o p f k a p i ) c niit norinalem apikalcn Rand habcn sowic Spermien niit geringgradigen Dcforinic- rungcn des apikalen Kandcs. b) Spermien, an dercn Kopfkappe dc r apikale Rand in seiner typischcn Sichelform mit deutlichcr vorderer u n d hintcrcr Begrcnzungslinic nicht mehr definicrbar ist. c ) S1)crmicn mit Kopfkappcn, an clcncn allc miiglichen l o r m e n v o n hlcinbranliisionen ode r -ablCisungen erkennbar sind. Wahrend dcs 'I'G-Versuches wurdcn dann voni Sativspcrma, von vcrdiinntcni Spcrma, von a n + 15 OC und an + 5 O C aiigcpaBtcni Sitcrina, sowie von mit zwci l l e thodcn aufgctautcm TG-Sperma j c zwei I'riiparatc zu 100 Spermien untcrsucht und in die obengcndnntcn Gruppcn eingeordnct. Clutamat-Oxalacctat-Transaniinase (<;()'I')-kstimrnung. IXc GOT-Aktivit i t im Seminalplasma wurde nach de r Mcthode von Karmen (1955) mit dem UV-'I'cst der Firma Eoehringer gcniiil!, .\rbcitsanlcituiig gcmcssen. Zu diescni Zwcckc wurde jcwcils 1 nil Spcrma bei 2 000 rpni 1 0 A h . zentrifugiert, 0,5 nil dcs Oberstandes vorsichtig abpipett icrt und dcr GOT-Gehalt genicsscn. Die Angabc der Werte erfolgtc in mU/ml (hlilli-Uiiits/Millilitcr 2242 - n E 3 6 6 n m ) und in

) mU/ml

mU/10' Samenzclicn (------------ Dichtc (Rlio. Spermien pro cmm)

Die .2lcssungcn erfolgten im Spcrma unmittclbar nach dc r <;cwinnung, im in fliissigcn Stickstoff gctauchtcn Sperma, im aufgetauten Sperma und ini TG-Vcrdiinner. Dcr ini cidottcr- und magcrmilchhaltigcn 'I'ielgcf'rierverdiinner nachgewiesene Ehzyni - gcbalt (niU/ml) ist mit d e m Vcrdiinncr in der cinzufricrendcn S~)ermieiizellsuspension

Page 4: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

108 K.-II. Ilillmann und 11. 'l'rcu

-cstrazcllul5r- enthaltcn und da r l nicht im aufgctauten S1)crnia ;ils infolgc \ o n Alcni- bransctiiidcn aus d e n Spcrinien frcigcsctzten Itnzyrn intcrprctiert \verden. Die ermit- teltcii TG-Verdiinncrcn,.?..mwcrte - in den Auftauliisungcn selbst l ionntc licin I.:niyni nactigcwiescn \vcrdcn - wurtlcn deshalb entsiircchcntl d e n ;\ntcilcii des \'ertl<innc.rs im aulgc tau ten Sperma rechncriscli cliniinicrt: der ,\ntcil dcs 'I'(;-\'erdunncrs betrug in ;\iiItaul(isung I : - ( I 0 I % ) u i ~ l

1 in .\uftaultisung 11: - (4,2 'XI). 24 Stic1il)robcn;lrtiai~irtig durchgefuhrtc ~'ergleiclisi i icssuii~eii des ungcfroreiien u n c t gelrorcncn \'crdunncrs crgaben kcinc odcr Z I I veriiacliliissi~cii~lc I'nterschictlc in dcii \\'crtc.ii.

1 10

70 - 90 80 70 - ED 78

I 1 70 - 80 76 I I 70 - 90 76

70 - ED 76

An 15OC ange- l

pastes sperma I 3

70 - 80 70 - 80 50 - 80

74 75 68 I

t f An 5% ange- p a t e s sperma *

l I 3

40,- 80 55 40 - 60 55 40 - 70 60

25 - 60 10 - 60

38,O *** 1 )

33 ,5 *** 2)

58,5 *** 1 )

TGSperma 10 - 55 29,O ** 3 ) aufgetaut i n Auftaul6eung 50 - 80

I1 50 - 70 54,Q *** 2) 30 - 60 46,5 ** 3 )

Vz vownrtsbeveglichs Specmien 01 artsbexegliche Spemien

1) 2)s die Unterschiede i n den Auftauaten sind hoahsignifikant (p 4 0,001)

3 ) ~ die Unterachiede i n den Auftauraten sind s igni f lkant ( p c 0,Ol)

(+.-Test neoh STUDENT m i t gepaarten Daten)

war. - Im tnit Auftauinethodc I aufgetauten Samen lag die i\iil'tauratc tlurchschnitt- l ich bei 30 ~ 4 0 '%, wiiliicnd mit dcr A~i f t aumetho t l e I 1 .\uft;rur;itcn z\visc.hcn 45 untl 60 I% crLiclt \vcrden konnten. Dic 1)ifferenzen zwischcn diesen Ergebnisscn crwicsen sicli als signifikant bzw. hoch- signifikant ('I-Test nach Student mit gcpaarten Daten). - Ahnlich \vie bci der Bcurteilung der Bcwcgungsaktivitiit der Slicrmicn konntcn auch bci der morphologischcn Untersucliung his zur Abkuhliing des Sl)crmas auf + 15 O C :

kcine sch5dlichen l-;infliissc dcs E;onscr\icriingsl)rozesscs nachgewiescn \vcrdcn: der iZnteil dcr niorphologisch iinvcriindcrten Si)crniicn (NAK) lag iiber 90 'XI. Ihgegcn k o n n t c auch mit diesem I'arametcr ein cleutliches Absinkcn des iinteils ungeschiidigter

Page 5: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

Verfahrsne- Eber NAR-NormPler ADikaler Rand FIR-Fehlender ADikaler Rend AKK-AbbaslBate K ~ ~ f k a ~ ~ p e abaohnitt Nr. Variations- Mittelwert Streuung Variations- Kittalwert Streuung Vsriationne- m t t e l -

bre i te bre i te b r s i t e wert

.. . . .

An I5'c ange- 1 86 - 98 92,O 2 - 7 3.3 0 - 6 4.7 p a t e s Sper- 2 83 - 98 9310 2 - 12 5 . 0 0 - 5 2,O ma 3 90 - 97 93.0 2 - 7 3.8 1 - 6 3 , 2

An 5'0 snge- 1 53 - 90 72,l*** 1 11,J 2 - 37 18.8 11,o 3 - 13

ma 3 59 - 91 76,3**+ 3 9 t 3 3 - 26 12.0 7 , l 3 - 21 9,3

I 7 - 41 20 *** 4 11,) 23 - 70 52.5 14,8 16 - 61 2 7 ~ 9 I 2 8 - 23 14:6** 51 47 - 74 6084 12 - 3.5 25.8

TGSperma 3 I 0 - 22 13,5** 6 22 - 76 45.6 19 - 62 3714

Auftaultiaung 1 3 - 19 41 - I1 6 1 ~ 2 16 - 44 29,s 44 - 79 67.0 20 - 40 27,2 14 - 83 49.0 17 - 74 43,5

Nativnperma 1 100.0 F n N 100,o

p a t e s Sper- 2 59 - 87 78.3**' 2 1 8.4 7 - 36 1697 3 - 7 418

aufgeteut i n

getaioht 100,o J

198 1 90 - 99 96 O*** 1 3,4

3 9 5 - 99 96.9*** 3 1.3 0 - 4 2.5 0 - 7 2.5 2 95 - 99 96:7+++ 21 1,6 1 - 4 I Nativ-

apema

1 1 0 - 4 3,O 1 - 6 3r4 0 - 4 2.4

~~~

GOT: m ~ / 1 ~ 9 S w m i e n Berfahrens- Eber Variationsbreite Kittelwert StreUUIll sbaohnitt Nr. &Evert Prozentsatz

1 6,6 - 58,4 19,5 2 . 5 d 14.8 Nativspema 2 4.0 - 44.5 20,6 3.5 % 1 3 ~ 3

3 14.3 - 79.9 35.0 4.0 k 1984

1) 2) 3 ) : Die Unterschiede m den hsymwerten nind nicht s igni f ikant (t-Test nsoh STUDENT n i t gepaarten Daten)

\\';ihrcnd rler .\iitcil bc\vcglic!icr Spcrniicn im nach tier ,\uftaumcthoclc I aufge tau tcn Spcrma signil'iliant niedrigcr lag, \var tier ,\nteil morpliologisch normalcr Spcrniicn in dicscr Auftaurncthotlc hoclisignifikant Iitjhcr (13,5520.4 '%I gegenubcr 5,H ~ 7,6 I%).

Im Seminalplasma dcs Nativs1)ermas wurdcn I)urchsclinittswcrte freigcsetztcr GOT z w isc h c n 1 9,5 - 3 3 , 0 ni U / 1 0" Sp er in icn er mi t t el t ; d icses en t sp r ic h t c inc m Pro zcn t sa t z

Spermien im scntrirugiertcn und auf + li OC gckiiliitcn Sperma fcstgcstelit wercten (- 70 %); die Untcrschicdc rwischcn den Prozcntsiitzcn morphologisch normakr Spcrmicn itri Saliv- unrl + 9 *C-Sycrm;i warcn sigiiirikant bis hochsignii'ilan t (Cber- sicli t 2).

Page 6: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

1 1 0 K.-13. I I i l lmmn unrl 11. 'I rcu

Kepfkappsnmorphalogis Enzymwert

Cruppenz I I + I1 I1 + 111 I11 COT intrszel lul lr GOT ertrasellullr

3

- - 0,350 0,451' :* ZS

E.j L i ;

0,343 -0,450* $0 3

Y L D

r l + - 0,014 - 0,024 4 0

F - t 0,015 - 0,234 : * d

\'on 2,5-4,0 'Xi tlcs maximal aus den Zcllcn frcisctharen Inz\ .nis (L 100 YO), dcr sirh im Mittel zwischen 600 und 800 mU/10" bcwegte. Ilie itn aut'gctauten S1)crnia cr- iiiittcltcn Lnzytn\vcrtc lagcn bci bciden Auftaumcthodcn cng zusamnicn (Cbcrsiclit 3 ) : lXc geriiigcn L'ntcrschicdc zwischcn ihncn warcn nirht signifikant. Ct'iihrend bciin Eber S r . I in beiden ,ZuttaunictIiodcti ein I,:nzyni\vert v o n 5 5 0 , 6 - 560,~ r n ~ / i ~ ' S1)crmicn ( 7 0 - 7 1 '%, dcs niasimal frcisctzbarcn I~h/.ynis) fcstgcstcllt wurdc, \vurdcn bci clcn Icbcrn S r . 2 unti 3 i<nzymwerte Lwisciicn 377,0 unc1 404,o mU/10" Sl)ertnicn gc- mcsscn (47 - 67 '%I dcs Rlaximalscliiidigiings~~crtcs).

Dbcrsicht 4. ~onelat ionskoef f iz ienten zwischcn Bewegungsaktivitat, Enzymfrcisctzung und ~ o ~ ~ f l ; ~ ~ ~ / ~ ~ ~ ~ ~ i i ~ i ~ r / , h o l o R i e ill Ehcrsamcii (nnch d i ' i i i i l u f tnurn )

Disknssion

IXe vor dcr I~~inlricrung v o n 1bcrsl)crma not\vcntlige iZbkuhlung dcs Samcns a u l 'l'cnipcraturen nahc tlcni Null1)utikt vcrliiult bis z u '1'cml)cr;iturcn uni + 1 5 OC ohnc schiidlichc 1:int'lussc. w i l l r e id sic.11 bci dcr wcitcrcn Al)kiihluiig .in1 + 5 O C cicutlichc Schidcn nachwciscn lasscn (Dbersicht I , 2) . Ilicsc ncgativcn 1~:inllussc konntcn auch bci ~onscrvicrungsvcrsurhci i tnit dcni I~cltsvil lc-~'crdunncr nachgewicsen werdcn, so dall die Frage bcrcchtigt crschcint, ob nicht das t,infricren dcs Spcrmas bci + 8 O C bis + 1 2 'C (Crabo, 1972) fur die E;rziclung hijhcrer I'rozcntsitze n1orl)hologisch normalcr u n c i 1)cwegiingsaktivcr Sl)crtnien nacli dcm ilul'tauen aucli in diescn Vcrfahrcn von Vorteil ist. \Viihrcnd Crabo k Graham (1972) u n d I'ursel, Johnson k Kani1)accG (1972) cine morphologische Typcndifferenzicrung der Kopfkappcn clcr Sperniicn in 5 Gruppen - abgcstuft nach der Schwerc des Schadigungsgradcs - \vihlten, s tuf tcn wir die Spcrmicn in Anlchnung a n Graham u. hlitarbeitcr (1971a ) in 3 Gru1)pcn cin: I. morl)hologisc-h wcitgchcnd norniale Spcrmicn, 11. S1)errnicn tnit niittc1gr;itligcn mor~~liologisciicti Schidcn. 111. wcitgchcnd zerstiirtc Slicrniicn. \Vie a u s Cbcrsiclit 2 crsirhtlich ist, \varcti bci wcitctn (lie meistcn Sl)crinien (45.6 67,O 'XI) im aul 'gclautcn Samen dcr (;ruppe I1 zuduordncn, wiihrcnd gcringerc I'rozcntsiitzc dcn Grul)pcn I (5.8-20,4 %) und I 1 1 (25.8-43,5 %:I) iuzurcchncn waren. Ini aufgctautcn Spcrnia f'andcn sich cnvartctc Kczichungen cincrscits Lwischcn den I'rozcntsiitzcn v o n Sperniien niit normalcm apikalcn Kand u n d in dcr Zelle vcr- blicbeiicr GOT (r = 0,343) und antiererscits iwischcn wcitgchcnd zerstiirtcn Spcrmicn und cxtrazcllulirer GO1 (r = 0.437*) -- wcnn auch in Anbctracht dcs hcterogcncn

Page 7: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

~ntcrsuc l iungsmatcr ia l s mit iiicdrigcin ~c t r rc la t ionskoe~l iz ic r i tcn iv;ilircnti sich \ x i dcr Kombina t ion dcr (;rupi)cn normalcr untl mittelg~:1-adig gcschidigtcr Slwrmicn bz\v. mittelgradig gcscliiitiigtcr uncl zrrstt ir tcr Sl)crniien in I < c ~ u q zuni intr:i- bz\v. cxtrazellu- Lire n '1'- G ch a1 t iin au fg c t a u t c n Sl ) crni a c tit gcg ciigesc t L t c 13 c~ ich i i n g en I'c s t s t el I c n l i e lkn (r = ~ 0,350*; r = 0,358), tlic \vir tlahingclicncl iiitcr1)rcticrcn. tlaf\ bci cincm h oh en 1\11 t cil i n i t t elgr ad ig gcsc h~iclig t cr Sl) crni ic n in tl cr ( ; rti I ) I cti komtii n;i t i on 1 11 nt l I I tlcr in dcr Lellc vcrblcibcntlc (;O'l'-(;clidt sinkt, \viihrcntl die aiis clcr Lcllc Ircigcsctdtc .\lengc an (;O'l' ab l i l l t , wcnn tler .\nteil mittelgraclig gcschiictigtcr S1)crniicn in dcr ~ ~ r u ~ ~ ~ ~ c n k o m l ~ i n a l i o n I I untl 111 grol\ ist. \Venn man hci t l c n S1)crtiiicn tlcr (;i-i1111)c I I~cfriiclitiingsf'~1iigkcit untl Ilci den St)criiiicn tlct- (h-iipl)c I l l den l ' c r lw i tlicscr I~:igcnst~h;il't itost tilicrt, so siml irl)cr Sperniieii t l cr (;ruiq)c 11 i i i tlicscr Ilinsicht i ioc l i kcine h i ( hc lcn ..\uss;tgcn 7.u n1;~clicn (I'urscl, 1 9 7 ? ) , w n i i i i i icl i tlcr gcringcrc I.:n/.\.mvcrlust diescr ( ;r i i l) l~c , i i i I cntsprcchcntl gcringcrc .\lcml~r,inscliiidcn hindcutc t .

. \ us tlicscn 1~~riviigiiii:cti lieratis c rsc l ie in~ cs im Ilinblick 'iiil' tlcn dcrdcitigen I,.tit- \vicklunqsstancl sinii\ 011, I)ei tlci- \\ 'citercnt\vicklung \'on K o n s c r ~ i c r i i n ~ s ~ c r I ~ l i r c n n u r den I'rodcnts;it/. \'on Sl)ci-iiiicti m i l tiornialcii E;ol)Ikal)l)cii in1 .iiil'gctautcn S1)criii;i Icst- zus t e l l cii ui i t l L i i vcrsii c I1 en , t l icscn cr 11 el) lic I i L I I s t c igcrn. K c inc I3 e l ichu ng en konntcn z\vischcii den I'rodcntsiitzcn \.c~r\\.iirtsbc\vcgliclier untl ~ i io r~~ l io log i sc~ l i noi-maler SI)crniicn (r = 0,075) . sowic /.\vischcn orts- iind iint~c\veglichcn S~)crn i icn Lint1 niittel- bis h ( i c I i~~ad i : gcschiidigten Spcrtnien (r = - 0.074) im aufgctautcn S1)crni;i I'estgcstcllt \vcrdcn. I)iescs i ciniiial inchr ein IIinwcis ciaraiil, tl;il\ tlic l.:rzic.liing Iiolici- :\tift;iiiraten kcinc (;c\v;iIii- 1 I' (lie Intcgrit,it tlcr Samcn~cl lc i i bictet. Hci tlcr hlcssung tlcr ( ; ( ) ' I ' A s /us;it/.liclic Iiilortn;ition I'iir d a s .\usm;il\ tlcr tliirc.1i tlcii 'TielgcIricrlirozcl\ vcrursicli tcn Zclltiicinl~ranscIiiiclrn muI\ clcni \ 'o rkommen cliescs I.nr.)ms in eiclottcrhaltigcn \'crdiinnungsnieclicn Ik,ichtiing gcschenkt \verden, d;i cs in tlcr cinzufricrcndcn S~~cr t i i i cn -Zc l l sus~~cns ion estrnzclluliir enthaltcn ist u n d nicht im a L i fgct a 11 t en 31) crni 3 a l s ;I us den Sl) cr tiiic n frcigcse t L t cs t.:n r.\.in int crprct icrc ivcrclc t i

tf a r I . I )ic rcch ncr isc he I.:I i in ini cr i i ng di cscr \'crtliin ncrcn /.\.iii\vcrt c licrc i t c t keiiic Sc h \v icrigk ci t cii.

I)ie in diescin l'crruch Icstgcstclltcn iibcr cinen l i n g r r c n Zeitraum sich bciiicrktiar inachcndcn Sch\v;inkungen i n den h ' a t iv sy )c rn ia - ( ; (~ ' I ' -~~~r t cn untl in den maximal frci- setzbaren lhzymive r t cn ~ sowohl zwischen d e n 1,jakulatcn dcr vcrschicdcncn Lbcr als auch r.\vischcn den einzelnen I.:jakulatcn eincs 1:bcrs ~ veranlasscn 411 dcr Annahnic, dal!, bci de r Angabc d r r I:ndym\vcrtc im aulgc tau tcn S1)criti:i tlic i \ngdie dcs l ' rodcnt- satdcs cxtra~clluli ircii I:nz)~ms cinc bcsserc Inforni; i t io~i gibt ;ils de r ; i bso lu tc \rut. ~~

Die statistisch nu r sc1iwac.h abgcsichertcn Bczicliungcn z\viac.licn Lnzym\vcrtcii und KO 1) fk ap 1' cn in or! )h ologi c k iin nt c n darau f h inde u t en, tla (1 bc ide L' n t cr sue h ungs- me thoden nicht glciche Inforniationcn gcbcn, sondern vicllciclit gcsondcrt bc t rachtc t werdcn niusscn. Dies bcsondcrs, cla dic (;()'I' in nicht Lincrhcblichen hlcngcn in den hli tochondricn dcs hlittclstuckes gclagcrt ist (Crabo k ( ~ r a l i i i t i i , 1972) . wenn sich auch in d icscm I: nt crsuch tingsm a t crial LW isc.licn Ilcwcgu ngsa k t i \ , i t s~ t I I n t l c x t razcllii l i rcn 1,:nzynigchaltcn keine I%ezichiingcn l inden licl!wn (r = B c t rac h t c t ni an d i c 1:r gc bn issc ii ller 3 I .a bor 11 t i t crsuc h LI t i p nic t h ode n i i n ii u I gc t au t en Spcrma, s o zcigt sich. clal!, die hlotilitiit bciiii ,\iiftauvcrfaIiren I1 signifikant besscr ist als im i\uftaiivcr!alircn I , \viihrcnd der I'rozentsatz y o n Spcrmicn in i t noriiialer Kol)l- kal)l)c wcscntlich, tint1 zwar lioclisignilikant gcringcr ist als im .\tiltauverfahrcn 1. l>ic I'rozcntsiit/.c zcrstiirtcr S1)crniicn sind ,jcdocli gcnau \\ric die cstrw.ellulircn (;O'l'- \Vcrtc nicht \vcscntlicti vonein,indcr vcrschicclcn. \Vclchc (;rUiidc dicscn unterschictl- 1 ich en Ilr g eb n is sen i t i tlc ii b eicl en Au It a t iv cr Iahr c n L tigr Li ntle I icgcn .- cl \v a un t crsc hi etl- lichc ; \u t tau l i i sungs~~isammcnsc tzung, -\olumen, -tcml)cratur - kann aufgrund dicscr \ 'crsuclisanordnung nich t crkliirt wcrclcn.

Ob durch E ; o ~ ~ i ' k a ~ ~ ~ ~ c n b e u r t c i l L u i g oclcr die (;O'I'-I:estinimung odc r cinc Kombina t ion dicser odcr wcitcrcr Untcrsuc l iun~svcr la l i rcn cinc \vescntlichc hlchrint 'orniation im IIinblick auf d ic Hclruclitungsl3iliiSkeit v o n t i c l ' gc I ro )~ , cn l I.bc!!.rbamcn gqCbell tdtd

0.028).

Page 8: Zur Tiefgefrierung von Ebersperma : 1. Mitteilung: Darstellung und Messung morphologischer und enzymatischer Veränderungen beim Tiefgefrieren von Eberspermien

112 K.-II. Ilillmann uritl 11. Treu

k a n n erst gcsagt \vcrtlcti, i vc i i i i l ~ c s ~ i m i i n ~ s c r ~ c t ~ i i i s s c i n i t '1'GSlicrrii;i wit-licgcn. cl,is ~ u v o r i i i i t tlicsc n 1 I c t 11 od en L i n t crsiic 11 t \viirdc. . \u f fa1 I end b ci dc I- ,\u s\vc r t u iig tli csc s \ ' cr sue l i cs \v arc 11 di c z II i n ' I 'c il crli c t 1 i c l i e n Sc I1 \va n I; i i 11 g cii de I- I.. nz 1. i i i \v cr t c i i i i d d cs i\n t c il s v o n S 1 ) cr m i c n mi t i i o r m al cr Lo 1 f- k c i 1 ) ~ ~ c im aulgc tau ten S1)crni;i ~ a o \ v o l i l bci tien cinLclnen 1:bcrn a l s aiic 11 L\visc.lien den cin/clncn lijakulaten cines 1,:bcl.s ~ : cine '1';itsacIic. die eincrscit? ciiif' sorqlidtige \ 'o r'i 11 s\va h 1 v o n I.;b cr uii d I., j ;L k i I I: I t e n c r for tl er 1 ic h i n ac 11 t , :I nd cr crs c i t s .I L) ci- i ni I I i 11 bl ic k ;I 11 1' e i 11 c \l'ei t crc n t \v ick I ti i i g cl cr 1.: 1) cr sa m en t i c f'y c fr i er k o 11 s e n i cr I I iig c i 11 c n ic li t ~1 n- \vcsc i i t lich c Sc h \vi eria kc i t clars t ell t . I)iescs I'roblcm \viirtfc \on .indcrcn .\Litoren (Badcr, 1964; l iohlofl , 1967) schon mittcls SchiitLung d e r ne\vegungsaktivitiit t'estgestellt, ist trotL vcrbcsscrter Konser- vicrun#smctIioden (< ; r ahan i & Alitxbcitcr, 1971 b; I'ursel und Johnson, 1971 ; Richter k Licdccke, 1 9 7 2 ) ol'lcnsic-litlich nicht behotien und crschcint LLI bcscitigcn not- \vcntlig.

Literaturverzeichnis

i3,itleI. I I., 1964: ~ ' i i t c r \ u c l i u i i ~ c t i ubcr den EintluO utiterscliiedlicher Abkuh lung\gc\cli\\.itidigheitcii bciin 'I'icfgctricreti \ o n tbcrapcrm,i .iul die Hc\\.egungsdhti~it,tt der Sainen~cl len. ii.itiiio\er, \'ct.- ined. Diss. - Crabo, B.(;., 1972 : inundlichc Slitteilung. VII. Int. I iongr. tier. Fortptl . u. I lau\t ier- bcs. l luncttcn. - Crabo, U.G., k E.1;. (lrdiain, 1972 : Correlation bctivccii some l~t)oIaton. mctliods f o i - c\ , i luatioti of bv,tr \cincii <iIIci. Irceztng. VII . Inter. Kongr. tier. k'ortpti. 11. I l a u ~ t i c r - I ) c s. 1 lu ncti cii, S u rnin 'ir) , :i 2 8 . ( ;r,i l i i i in, 1.. . F., .I .I I .J . R ~ i j rl ma ni1.i r i , h I. E; I ,ur iLi , K.I<. I%o\ver, 1971 a: I'reliiniiix) report on procedure m d ratio \cincn. A.I. I)ige\t 19 ( l ) , 12- 14. - tlic\clben, 1971b : Fcrtilit) studies \\it11 fro/.cn boar sperma- t o m a . A.I. Digest 19, 6, 7, 16. - II , tncock, 1956: 'Thc m o r p h o l o s o f hlicimsc. Soc. 76, 84-97. - KCirtneii, A,, 1955: Zit. n;ich 1I.U. l k r cnzyin. ,\ndly\e, Vcrlng Chcinic, ti'einlicirn, 2. Aufl., 685-7 10. - Polg dcr l3rutist und die hunstl ichc Uc\;tiiiuiig hciin Schweiii. Keterat , 21. Intern. Factitakwiig tur kunstl. Be\. dcr Ilausticre, ti'ela, (jbterrcicli. - l'urscl, V.G., L.A. Johnson S. K.,J. Gerrits, 1969: GO?' and LUlI activities o f boar spc rma tuma .ind aeininalplasma. J. Keprod. Fert . 18, 176. - Pursel, V.G., 8c L.X. Johnson. 197 1: Procedure f o t - thc p r e w n a t i o n o t boar spermatozoa b) freezing. A.K.S. 44, 227-231. - Puracl, lr.G., 1'372: Rclatiotialiip of hcrosomc l lorphoiogy, Motility Capacit).. Rcse,ircli Kcport t o tlic S(:K-.57, Chininit tee on Keproductixe Physiology,

l'ursel, \'.<;., I..A. J o h n s o n k (i.13. Kampacck, 1972: Acrosome i n o r p l i o l i i ~ ~ o f boar \pertn;i- I o ~ o a incubated bclvrc cold st>uch. Jourii. Xiiitn. Sci. 34 ( 2 ) , 278-283. - Richtcr, L., X- A. I,icdeckc, 1972: t i n Verf,ihrcii Lutn Ticfgcfriercn vun Eberspcrina. VII. Int . Iiongr. tier. Fortpfl . u. I lmst icrbes . Llcinchcn, Suminar) , 322. - K o h l o f f , U., 1967 : 'I'iefgcfrierung voii Ebersameri in Pelletforin bci - 1 9 6 "C. %uchth> g. 2, 73-77. - SaacLe, R.G., & C.E. hlarsliall, 1968: Obser- \ a t i o n 5 o n the .iciowmal c a p o f f i icd ~ i i i d unliyctl bo\ inc sperm,itozoa. J . Kcprod. Pert . 16 , 5 1 1.

1,;inqiiig der ..\ri)cit a m 18.ti.73

.ltiscliritt tier Vcrfasscr: Inst . lur IIau\ticrt)cwinutig untl -mdrologic, S lIatiiio\cr, I%t\cliofsliolcr I )amm 15