Spermatic and oxidative profile of domestic cat (Felis catus) epididymal sperm subjected to different cooling times (24, 48 and 72 hours)

Cooling stored epididymal samples for several days allows facilities to transport and process genetic material post‐mortem. Improvements to this practice allow the preservation of sperm from domestic cats, which are the ideal study model for wild felids. However, the modifications in spermatic features and the oxidative profile are not fully understood in cats. This information is necessary for the development of biotechniques, such as new extenders for cryopreservation. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the spermatic and oxidative profile in samples from the epididymal cauda of domestic cats cooled at 5°C for 24, 48 and 72 hr. Spermatozoa were collected from the epididymis cauda. Evaluations consisted of computer‐assisted sperm analysis (CASA), plasma membrane integrity (eosin/nigrosin), acrosome integrity (fast green/rose bengal), sperm morphology, sperm DNA integrity (toluidine blue), mitochondrial activity (3′3 diaminobenzidine), activity of the antioxidant enzymes glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD), measurement of lipid peroxidation (TBARS) and protein oxidation. A decrease in sperm motility parameters was observed after 72 hr of cooling (i.e. total and progressive) with a higher percentage of minor (37.7 ± 6.3%) and total defects (53.4 ± 6.3%). Additionally, a decrease in high mitochondrial activity (Class I: 16.6 ± 2.2%) occurred after 72 hr. The decrease in motility rates after a long cooling time probably was caused by the increase in sperm abnormalities. A long cooling time causes cold shock and mitochondrial exhaustion, but there was no observed change with the oxidative stress condition. Therefore, cat epididymal sperm stored at 5°C appear to maintain a high quality for up to 48 hr of cooling time.     

A fast,low‐cost and efficient method for the diagnosis of sperm DNA fragmentation in several species

Sperm DNA fragmentation is a condition that interferes directly in the reproductive efficiency. Currently, there are several methods for assessing the sperm DNA integrity, such as Alkaline Comet, TUNEL and Sperm Chromatin Structure Assay. However, many of these techniques are laborious and require high‐precision equipment. Thus, the development of new techniques can optimize the evaluation of sperm DNA damage. Therefore, the aim of this study was to standardize the toluidine blue (TB) stain technique for the analysis of DNA fragmentation of dog, cat, bull, stallion and ram spermatozoa. For this purpose, we used six animals of each specie (n = 30), in reproductive age. Sperm was collected by different methods according to the particularities of each species, and such samples were divided into two aliquots: a sperm sample was kept at 5°C (considered as intact sperm DNA), and the remaining samples were submitted to the induction of DNA fragmentation by exposure to ultraviolet light for 4 hr. Samples were then mixed with the intact sample to obtain known and progressive proportions of sperm with fragmented DNA (0%, 25%, 50%, 75% and 100%). Semen smears were performed and subjected to staining with TB. Blue‐stained spermatozoa were considered to have DNA fragmentation. We observed high linear regression coefficients between the expected proportion of damaged DNA and the results of TB for dog, cat, ram, bull and stallion samples. In conclusion, TB stain was considered a fast and effective technique for the study of spermatozoa DNA in several species.     

Die Bestimmung der Tiefgefriertauglichkeit von Bullensperma mit Hilfe des Objektträgertestes

Inhalt Es Wurde versucht, 276 Ejakulate von 50 Bullen der Rasse Deutsche. Fleckvich mit Hilfe eines einfachen Objekträgertestes ohne die im Ruutineverfahren üblichen Maβnahmen (Adaption, Einfrieren) auf ihre Gefriertauglichkeit zu testen. Dies erfolgte durch einen Vergleich der Auftauraten von verdünnten Spermaproben gleich nach dem Tiefgefrieren ohne Adaption auf Objektträgern und von solchen die nach 6–8stündigcr Adaption routinemäβig in Ampullen bzw. Pailletten eingefroren wurden. Die Untersuchungen führten zu folgenden Ergebnissen: 1. Die Auftaurate von Spermaproben, die ohne Adaption auf Objektträgern im Stickstoffdampf eingefroren wurden, lassen bis zu einem gewissen Grade eine Vorausbestimmung des Einfrierergebnisses und damit der Tiefgefriertauglichkeit eines Ejakulates zu. Bullen, deren Sperma im Objektträgertest ein Auftaurate von über 20% zeigt, werden als gefriertauglich, jene mit einer Spermienmotilität nach dem Auftauen der Objektträgerproben von unter 5% als gefrieruntauglich und solche, deren aufgetautes Sperma 5% bis 20 % motile Spermien aufweisen, als bedingt tauglich angesprochen. 2. Zur Beurteilung eines Bullen hinsichtliclz der Gefriertauglichkeit seines Spermas reicht die Testung von 3 Ejakulaten aus. 3. Der Objektträgertest ist leicht durchführbar und zeitsparend. Er ist für die Auswahl der Bullen hinsichtlich der Gefriertauglichkeit ihres Spermas für die Praxis allerdings nur bedingt einsatzfähig, da ein groβer Teil der Stiere doch noch routinemäβig nachgetestet werden muβ. Er bringt eindeutige Ergebnisse nur dann, wenn die Auftaurate höchstens 5% und deutlich mehr als 20 % beträgt. Contents (The determination of the suitability for deep freezing of bull semen using a slide test) . 276 ejaculates from 50 bulls of ther German Fleckvieh breed were studied for deep freezing suitability using a simple slide test without the routinely used mea.rures (adaptation, freezing). A comparison was made of the thawing rates of diluted semen samples immediately after deep-freezing without adaptation on slides and after 6–8 hours adaptntion in ampoules or paillettes. The following results were obtained: 1. The thawing rate of semen samples frozen without adaptation on slides in the vapour phase of nitrogen allow a certain degree of predetermination of the freezing result and therefore of the suitability of an ejaculate for deep freezing. Bulls whose semen shows a thawing rate of over 20% by the slide test are taken as being suitable for freezing; those with a sperm motility after the slide test of less than 5% are unsuitable; those with a sperm motility of 5–20% are considered as conditionally suitable. 2. 3 ejaculates are sufficient to test a bull for suitability of semen for deep-freezing. 3. The slide test is easy to carry out and saves time. However, for the selection of bulls on the basis of deep freezing of semen in practice it is limited, since a large proportion of bulls still have to be tested further. The test only gives unequivocal results if the thawing rate is less than 5% or more than 20%.     

Ein Beitrag zur Beurteilung der täglichen Spermienproduktion bei Ebern der Deutschen Landrasse

Inhalt Bei 8 Ebern der Deutschen Landrasse im Alter von 1 bis 4 Jahren wurde die spermatogenetische Leistung durch Entsamungen mit unterschiedlichen Intervallen untersucht. Dabei wurde festgestellt, daβ die tägliche Spermienproduktion des 1jährigen Ebers bei 10 · 10⁹ Spermien liegt und beim 4jährigen Eber 20 · 10⁹übersteigt. Die Spermienproduktion von Ebern ist, wie bei anderen Tierarten, von Alter und damit vom steigenden Hodengewicht der Tiere abhängig. Mit einer Vergröβerung der Entsamungspausen steigen die Spermienverluste an und der errechnete tägliche Spermien-“output” nimmt ab. Contents (A contribution to the evaluation of the daily sperm production of boars of German Landrace breed). The “Daily Sperm Output” in boars was examined by means of various semen collection intervals. Eight boars–German landrace type, age one to four years-served as test animals. The investigations established a daily sperm production of 10·10⁹ sperms with one year old boars whereas 4 years old boars produce more than 20 · 10⁹ sperms. The sperm production depends on age and growing testis weight as is observed in other animal species With increased pauses of semen collection sperm losses are likewise increased, and the calculated “Daily Sperm Output” is diminished.     

Untersuchungen uber den Einfluß von Prolan A1) und Norethisteronazetat2) auf die Spermaqualität von Ziegenböcken

Inhalt: Die Ejakulate von 10 Ziegenböcken wurden dahingehend geprüft, ob und in welcher Weise durch die Zufuhr von Prolan A (parenteral) bzw. Norethisteronazetat (peroral) die Samenbeschaffenheit verändert wird. Die Auswertung der Versuchsergebnisse erfolgte auf rechnerischem Wege und an Hand graphischer Darstellungen. Contents: The effect of parenteral application of Prolan A and of oral application of Norethisteronacetate, on quality of sperma, were tested on 10 male goats. Results were evaluated both statistially and graphically.