Εκτίμηση των παραγόντων που επηρεάζουν την επιτυχία της τεχνητής σπερματέγχυσης με νωπό σπέρμα κριού

Abstract

The objective of this thesis was to assess the effect of animal (female, male and its semen characteristics), management and housing conditions on the success rates of cervical artificial insemination (AI) with cooled semen, in intensively reared dairy ewes in Greece. A total of 2802 ewes from purebred Lacaune and Chios breed (538 adults) were used from 30 commercial flocks. All animals were inseminated with cooled semen (15o C) from 10 Lacaune rams, after estrous synchronization. Pregnancy diagnosis (PD) was performed with trans-dermal ultrasonography at 35–40 days after AI. The following data were available for each ewe: breed, parity, Body Condition Score (BCS) at the times of sponge placement, AI and PD. Recordings during the AI procedure included: sponge removal to AI interval, semen collection to AI interval, semen deposition depth, order of ewe, average time required for each animal and ram semen used. Each ejaculate was tested for mass motility, membrane integrity, membrane functionality, DNA integrity and individual motility parameters using computer assisted semen analysis system (CASA). Environmental conditions data recording started the day after sponge placement (15 days prior to AI) and lasted up to 14 days after AI. Daily records included temperature, relative humidity, and Temperature-Humidity Index (THI) inside the shed. Available space and volume per animal, frequency of bedding renewal, access to a yard, and indoor light were also recorded in each farm. Binary logistic regression analysis was performed using the R statistical package “stats” to estimate the effect of above factors on AI success. AI success was defined as a positive pregnancy diagnosis with ultrasonography and was used as the dependent variable. Binary logistic regression of data records showed that year, breed, parity, ewe BCS and its changes during the sponge placement and PD period, as well as ram and mass motility of semen, significantly affected AI success. Ewes of 1st (46,8%), 2nd (51,3%) and 3rd lactation (45.3%) had the highest conception rates, that declined as age increased. Ewes in moderate BCS (2.50-3.50) at onset of synchronization (48,6%) had significantly higher fertility than the others. Positive energy balance following the onset of synchronization seems to benefit results. Among semen characteristics, only mass motility of ejaculate after collection seems to affect pregnancy rates. Regarding housing conditions, pregnancy rate decreased significantly (p < 0.05) in farms with high stocking density, non-frequent bedding renewal, and outdoor access by ewes (by 30%, 34%, and 44%, respectively). Temperature and THI increase at days -15 to +4 around AI (day 0), had a negative effect on pregnancy rates (reducing the likelihood of pregnancy by 3–6% and 7%, respectively). Overall, based on the present study, selection of appropriate ewes and rams, BCS evaluation prior to synchronization and adjustment of dietary management are key factors dictating pregnancy rates following AI. Moreover, appropriate housing conditions are an issue of substantial importance for increasing the success of AI in intensively reared dairy ewes, especially during the summer months.

Ο σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να εκτιμηθεί η επίδραση του ζώου, των διαχειριστικών πρακτικών και των συνθηκών σταβλισμού στην επιτυχία της τραχηλικής τεχνητής σπερματέγχυσης (ΤΣ) με χρήση νωπού σπέρματος. Συνολικά χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από 2082 προβατίνες και αρνάδες φυλής Lacaune και Χίου από 30 εκμεταλλεύσεις. Στα ζώα πραγματοποιήθηκε τραχηλική ΤΣ με χρήση υγρού σπέρματος (15οC) από 10 κριούς φυλής Lacaune, μετά από συγχρονισμό του οίστρου. Ο έλεγχος της κυοφορίας έγινε 35-40 ημέρες μετά την ΤΣ με χρήση υπερηχοτομογράφου. Για κάθε ζώο καταγράφηκε η φυλή, η ηλικία και ο δείκτης θρεπτικής κατάστασης (ΔΘΚ) κατά την τοποθέτηση των σπόγγων, την ΤΣ και τον έλεγχο κυοφορίας. Κατά τη διαδικασία της ΤΣ καταγράφηκαν: το μεσοδιάστημα μεταξύ αφαίρεσης σπόγγων και ΤΣ, το μεσοδιάστημα μεταξύ σπερματοληψίας και ΤΣ, το σημείο εναπόθεσης του σπέρματος, η σειρά του ζώου κατά την εφαρμογή της ΤΣ, ο απαιτούμενος χρόνος για κάθε ΤΣ και ο κριός που χρησιμοποιήθηκε. Για κάθε εκσπερμάτισμα μετρήθηκε η μαζική κινητικότητα, η ακεραιότητα και η λειτουργικότητα της κυτταρικής μεμβράνης, η ακεραιότητα της χρωματίνης του πυρήνα και ατομικές παράμετροι κινητικότητας. Από την ημέρα της τοποθέτησης των σπόγγων μέχρι 14 ημέρες μετά την ΤΣ μετρήθηκε η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία και υπολογίστηκε ο δείκτης θερμοκρασίας υγρασίας (THI) στο χώρο των ζώων. Επιπλέον, σε κάθε εκτροφή καταγράφηκε το διαθέσιμο εμβαδόν δαπέδου και όγκος αέρα για κάθε ζώο, η συχνότητα ανανέωσης της στρωμνής, η πρόσβαση σε προαύλιο χώρο και ο φωτισμός του χώρου. Η εκτίμηση της επίδρασης των παραπάνω παραγόντων στην επιτυχία της ΤΣ έγινε με τη βοήθεια προτύπων λογιστικής παλινδρόμησης και τη χρήση του στατιστικού πακέτου R “stats”. Σύμφωνα με την ανάλυση, το έτος, η φυλή, η ηλικία, ο ΔΘΚ της προβατίνας και οι μεταβολές αυτού, καθώς και ο κριός και η μαζική κινητικότητα του σπέρματος αποτελούν παράγοντες που καθορίζουν την επιτυχία της ΤΣ. Οι προβατίνες στην 1η (46.8%), τη 2η (51.3%) και τη 3η (45.3%) γαλακτική περίοδο είχαν τα υψηλότερα ποσοστά κυοφορίας, τα οποία μειώνονταν όσο αυξανόταν η ηλικία. Τα ζώα με ΔΘΚ 2.5-3.5 κατά την έναρξη του συγχρονισμού είχαν υψηλότερη γονιμότητα από τα υπόλοιπα. Επιπλέον, βρέθηκε πως το θετικό ενεργειακό ισοζύγιο μετά την έναρξη του συγχρονισμού, επηρεάζει θετικά τη γονιμότητα. Από τις παραμέτρους του σπέρματος του κριού, μόνο η μαζική κινητικότητα του εκσπερματίσματος μετά τη σπερματοληψία βρέθηκε να επηρεάζει την επιτυχία της ΤΣ. Αναφορικά με τις συνθήκες σταβλισμού, τα ποσοστά κυοφορίας ήταν σημαντικά μειωμένα σε εκτροφές με υψηλή πυκνότητα πληθυσμού, μη συχνή ανανέωση στρωμνής και δυνατότητα πρόσβασης των ζώων σε προαύλιο χώρο. Η αύξηση του δείκτη THI και της θερμοκρασίας τις ημέρες -14 εώς και +4 από την ΤΣ (ημέρα 0), επηρέαζε αρνητικά τη γονιμότητα των ζώων, μειώνοντας την πιθανότητα κυοφορίας κατά 7% και 3-6% αντίστοιχα. Σύμφωνα με την παρούσα διατριβή, η επιλογή των κατάλληλων προβατίνων και κριών, η εκτίμηση του ΔΘΚ πριν την έναρξη του συγχρονισμού και η ρύθμιση του διατροφικού προγράμματος των ζώων αποτελούν σημαντικές παραμέτρους που επηρεάζουν την επιτυχία της ΤΣ. Επιπλέον, η εξασφάλιση κατάλληλων συνθηκών σταβλισμού ιδιαίτερα τους καλοκαιρινούς μήνες, είναι ζήτημα μείζονος σημασίας για τη βελτίωση του ποσοστού σύλληψης των ζώων.