Mineralien im Samenplasma als Schlussel zur erfolgreichen Befructungsfahigkeit der Spermien.pdf

1
Pascal, Eigentum des Centro de Mejoramiento Genético Bovino
BOSSGEN - PRODUBIOGENSA CIA. LTDA.
Larry, Eigentum des Centro de Mejoramiento Genético Bovino
BOSSGEN - PRODUBIOGENSA CIA. LTDA.

2
AUTOREN
María Verónica Taipe Taipe, Frau C. Dr. Francisco Ivan Caiza De La
Cueva, Ph.D.

3
INDEX
VORWORT.....................................................................................4
DANKESCHÖN .............................................................................5
MINERALIEN IM SAMENPLASMA UND IHRE ROLLE
FÜR DIE SAMENQUALITÄT......................................................6
EINFLUSS VON RASSE UND
MINERALSTOFFERGÄNZUNG AUF DIE
SAMENQUALITÄT VON RINDERN..........................................27
MINERALIEN UND IHRE AUSWIRKUNGEN AUF DIE
QUALITÄT VON RINDERSPERMA VOR UND NACH
DER KRYOKONSERVIERUNG ..................................................37
ANALYSE UND AUSWIRKUNGEN EINER
MINERALSTOFFMISCHUNG AUF DIE
SAMENQUALITÄT VON BOSS-TAURUS-BULLEN
VOR UND NACH DER KRYOKONSERVIERUNG. ............ 48

4
VORWORT
Wenn es um die Fortpflanzung geht, insbesondere um die assistierte
Reproduktion, ist die künstliche Besamung (AI) ein Thema von großer
Bedeutung, da es sich um eine Technik handelt, die in der gesamten
Viehwirtschaft angewandt wird. Diese Technik hat jedoch einige Nachteile,
die auf der Entnahme, Verdünnung und Kryokonservierung des Samens
beruhen, vor allem in Bezug auf das Überleben der Spermien und somit auf
die Befruchtungs- und Fruchtbarkeitsraten. Die Unversehrtheit der Spermien
hängt von vielen Faktoren ab, unter anderem von der Zusammensetzung des
Samenplasmas, die für jede Tierart spezifisch ist. Gemeinsam ist ihnen jedoch
das Vorhandensein von einfachen Kohlenhydraten als Energiequelle für die
Spermien, von Antioxidantien zur Verhinderung von Schäden an der
Spermien-DNA, von Proteinfraktionen, Lipiden und Mineralien. Wachstum,
Fortpflanzung, Produktion und andere lebenswichtige Funktionen erfordern
Mineralien. Im Laufe dieser Funktionen werden alle Elemente, die durch
eine angemessene Zufuhr gedeckt werden müssen, verwertet, abgelagert
oder ausgeschieden. Aus diesem Grund werden wir in diesem Dokument die
folgenden Themen von Interesse behandeln:
1. Mineralien im Samenplasma und ihre Rolle für die Spermienqualität.
Ziel dieser Studie ist es, Informationen über die Mineralien im Samenplasma
und ihre Beziehung zur Spermienqualität zu liefern.
2. Einfluss von Rasse und Mineralstoffergänzung auf die Samenqualität
von Rindern. In diesem Abschnitt werden die Auswirkungen der Rasse und der
Mineralstoffergänzung auf die Samenqualität von Rindern untersucht.
3. Mineralien und ihre Auswirkungen auf die Qualität von
Rindersperma vor und nach der Kryokonservierung. In diesem Kapitel
wird untersucht, wie Mineralien die Qualität von frischem und
gefrorenem/aufgetautem Samen beeinflussen.
4. Analyse und Auswirkungen der Supplementierung mit einer
Mineralstoffmischung auf die Samenqualität vor und nach der
Kryokonservierung bei Boss-Taurus-Bullen. In diesem Abschnitt werden
die im Samenplasma enthaltenen Mineralelemente und ihre Auswirkungen
auf die Samenqualität von Rindern untersucht.

5
DANKESCHÖN
An die Universidad Tecnológica Equinoccial UTE und das Centro de
Mejoramiento Genético Bovino BOSSGEN - PRODUBIOGENSA CIA.
LTDA. für die Finanzierung der Durchführung dieser Arbeit.
An Nutrimixes, insbesondere an Dr. Mario Ordoñez und Dr. José Jiménez,
für ihren wertvollen Beitrag zum Forschungsprozess.
Javier de Jesús Valencia, Francisco Caiza und César Ulloa für die
Informationen, die für die Diskussion der erzielten Ergebnisse sehr nützlich
waren.
Meinen Eltern, meiner Familie, meinen Lehrern und Freunden für die
bedingungslose Unterstützung, die ich jeden Tag erfahre.
Auf meine einzige und große Liebe, meine Inspiration, meine Kraft, den
einzigen Grund, um
weiter..... Shirley.

6
MINERALIEN IM SAMENPLASMA UND IHRE ROLLE FÜR DIE
SAMENQUALITÄT
ZUSAMMENFASSUNG
Das Samenplasma ist eine reichhaltige und komplexe Flüssigkeit, die als
Träger, Nährstoff und Schutzmedium für die Spermien dient und das
Produkt der Sekrete der Nebenhoden und mehrerer Drüsen des männlichen
Fortpflanzungssystems ist. Die Zusammensetzung des Samenplasmas ist für
jede Spezies spezifisch, gemeinsam ist ihnen jedoch das Vorhandensein von
einfachen Kohlenhydraten als Energiequelle für die Spermien, von
Antioxidantien zur Verhinderung von Schäden an der Spermien-DNA, von
Proteinfraktionen, Lipiden und Mineralien. Wachstum, Fortpflanzung,
Produktion und andere lebenswichtige Funktionen erfordern Mineralien. Im
Laufe dieser Funktionen wird jedes der Elemente, die durch eine
angemessene Zufuhr gedeckt werden müssen, verwertet, abgelagert oder
ausgeschieden. Es wurde das Vorhandensein von Na, K, Cl, Ca, Mg und Zn
im Samenplasma des Menschen und das Vorhandensein von Ca, P, Mg, Zn,
Mn, Se, Fe, Cu, Co und S im Samenplasma von Boss-Taurus-Bullen
beschrieben, deren Konzentrationen je nach der Höhe der Supplementierung
in der Ernährung variieren. Die Supplementierung mit einer
Mineralstoffmischung in der Ernährung der Bullen erhöht die
Mineralstoffkonzentration im Samenplasma und trägt zur Verbesserung der
Samenqualität bei, indem sie den Prozentsatz der Motilität und Vitalität
erhöht und den Prozentsatz der Anomalien im frischen Samen reduziert.
SCHLÜSSELWÖRTER: Samenplasma, Mineralien, Samenqualität,
Spermaqualität.

7
ABSTRACT
Träger, Nährmedium und Schutz für die Spermien dient. Es ist das Produkt
der Sekrete der Nebenhoden und mehrerer Drüsen des männlichen
Fortpflanzungssystems. Die Zusammensetzung des Samenplasmas ist für
jede Spezies spezifisch, gemeinsam ist ihnen jedoch das Vorhandensein von
einfachen Kohlenhydraten als Energiequelle für die Spermien, von
Antioxidantien zur Verhinderung von Schäden an der Spermien-DNA, von
Proteinfraktionen, Lipiden und Mineralien. Wachstum, Fortpflanzung,
Produktion und andere lebenswichtige Funktionen benötigen Mineralien. Im
Zuge dieser Funktionen werden die einzelnen Elemente, die durch eine
angemessene Zufuhr gedeckt werden müssen, verbraucht, abgelagert oder
ausgeschieden. Es wurde das Vorhandensein von Na, K, Cl, Ca, Mg und Zn
im Samenplasma des Menschen und das Vorhandensein von Ca, P, Mg, Zn,
Mn, Se, Fe, Cu, Co und S im Samenplasma von Boss-Taurus-Bullen
beschrieben, deren Konzentrationen je nach der Höhe der Supplementierung
in der Ernährung variieren. Die Supplementierung mit einer
Mineralienmischung in der Ernährung von Hengsten erhöht die
Mineralienkonzentration im Samenplasma und trägt zur Verbesserung der
Samenqualität bei, indem sie den Prozentsatz der Motilität und Vitalität
erhöht und den Prozentsatz der Anomalien im Frischsamen verringert.
SCHLÜSSELWÖRTER: Spermaplasma, Mineralien, Spermienqualität

8
EINFÜHRUNG
Träger, Nährstoff und Schutzmedium für Spermien dient (Poirot und
Cherruau, 2005) und das Produkt von Sekreten aus den Nebenhoden und
mehreren Drüsen des männlichen Fortpflanzungstrakts ist (Töpfer et al.,
2005). Es spielt eine grundlegende Rolle als Vehikel für den Transport der
Spermien in den weiblichen Fortpflanzungstrakt, ist an der endgültigen
Reifung der Spermien durch hormonelle und enzymatische Veränderungen
und die Modifizierung der Spermienmembranoberfläche beteiligt (Muiño et
al., 2008), wodurch die Spermien ihre Befruchtungsfähigkeit erlangen (De
Jonge, 2017), schützt lebende Spermien vor der Phagozytose durch
neutrophile Polymorphonukleare, die in der Gebärmutter vorhanden sind
(Troedsson et al., 2005), spielt eine wichtige Rolle beim Transport und der
Ausscheidung toter Spermien (Loomis, 2006). Die Zusammensetzung des
Samenplasmas ist artspezifisch, gemeinsam ist ihnen jedoch das
Vorhandensein von einfachen Kohlenhydraten als Energiequelle für die
Spermien, Antioxidantien zur Verhinderung von DNA-Schäden der
Spermien, Proteinfraktionen, Lipiden und Mineralien (Kelly et al., 2006).
Wachstum, Fortpflanzung, Produktion und andere lebenswichtige
Funktionen von Tieren erfordern Mineralien. Im Laufe dieser Funktionen
wird jedes der Elemente, die durch eine angemessene Aufnahme gedeckt
werden müssen, verbraucht, abgelagert oder ausgeschieden (Mufarrege,
1999). Untersuchungen haben gezeigt, dass sich ein Mangel an einigen
Mineralien in einem Verlust der Fortpflanzungsfähigkeit äußert, bevor
andere klinische Anzeichen auftreten (Lipps und Bravo, 2009). Es wurde
davon ausgegangen, dass von den Elementen25 , die im Leben eine Rolle
spielen, 17 die Fortpflanzung beeinflussen und in zwei Gruppen eingeteilt
wurden: Makroelemente, die in größerem Umfang in den Stützgeweben
verteilt sind, und Mikroelemente, die Teil des enzymatischen und
hormonellen Systems sind (Mufarrege, 1999). Das Vorhandensein von Na,
K, Cl, Ca, Mg und Zn im männlichen Samenplasma wurde beschrieben
(Poirot und Cherruau, 2005) und das Vorhandensein von Ca, P, Mg, Zn, Mn,
Se, Fe, Cu, Co und S im Samenplasma von Boss-Taurus-Bullen, deren
Konzentrationen je nach der Höhe der Nahrungsergänzung variieren (Taipe
und Caiza, 2015). Demnach ist es möglich, dass die Verwendung von
Mineralien als Nahrungsergänzung ihren Gehalt im Samenplasma erhöht
und zur Verbesserung der Spermienqualität beiträgt. Ziel der vorliegenden
Studie ist es, eine bibliografische Übersicht über die wissenschaftliche
Forschung zu erstellen, die das Vorhandensein von Mineralien im
Samenplasma identifiziert, sowie ihre Rolle bei der Spermienqualität zu
bestimmen.

9
METHODIK
Die bibliografischen Datenbanken PubMed, Google Scholar und Scopus
wurden unter Verwendung umfassender, breit angelegter,
artenübergreifender Suchbegriffe und ohne Einschränkung des
Veröffentlichungsdatums umfassend geprüft.
ERGEBNISSE UND DISKUSSION
1. SEMEN
Sperma wird als Produkt des Ejakulats eines Züchters betrachtet und besteht
aus zwei Fraktionen: Spermien, die zwischen 10 % und 40 % ausmachen
(die in den Hoden gebildet und in den Nebenhoden gespeichert werden) und
Samenplasma, das zwischen 60 % und 90 % ausmacht (das von den
Nebenhoden und den akzessorischen Drüsen abgesondert wird) (Busch und
Waberski, 2010).
1.1. Sperma
Sie wird auch als männliche Gamete bezeichnet, ist mikroskopisch klein und
besteht aus Kopf und Schwanz (Busch und Waberski, 2010).
1.1.1.Kopf
Der Kopf hat eine Form, die von eiförmig bis falciform variiert, der vordere Teil
ist länglich und der hintere Teil hat eine kleine Einbuchtung, die sogenannte
Implantationsfossette, in der sich die wichtigsten Bestandteile des Halses
befinden (Salazar, Navarro und Pallares, n.d. ). Sie besteht aus dem Zellkern,
dem Akrosom und der postakrosomalen Region. Der Zellkern enthält
kondensiertes genetisches Material (Chromatin), bestehend aus DNA und
einer besonderen Art von Protein, dem Spermaprotamin, dessen Funktion
darin besteht, die Eizelle zu befruchten (Befruchtung) und bestimmte
Erbmerkmale auf das neue Wesen zu übertragen (SENA, n.d.), das stark
kondensierte Chromatin ist von der Kernmembran umhüllt (Busch und
Waberski, 2010). Das Akrosom ist ein großer Sack, der die vorderen zwei
Drittel des Zellkerns umhüllt und schützt, die innere Membran des
Akrosoms ist mit der Kernmembran verbunden, zwischen der inneren und
der äußeren Membran befindet sich der enzymatische Inhalt (Akrosin,
Hyaluronidase, Zonalisin, Esterasen und Säurehydrolase), dessen Funktion
darin besteht, den Eintritt des Spermiums in die Eizelle zu fördern (Busch
und Waberski, 2010). Das Akrosom ist in Verbindung mit der darüber
liegenden Plasmamembran von entscheidender Bedeutung für das

10
Eindringen in die Zona pellucida. Im Äquatorialsegment setzt sich die
postakrosomale Region fort (Salazar, Navarro und Pallares, n.d.).
1.1.2.Schwanz oder Geißel
Der Schwanz besteht aus einem Bündel von etwa 20 Fibrillen, die von einer
Lipoproteinschicht umhüllt sind, deren Hauptfunktion darin besteht, die
Spermien durch Wellen zu bewegen (SENA, n.d.) und so den Transport über
weite Entfernungen zu gewährleisten. Es besteht aus drei Teilen: dem
mittleren Teil, dem Hauptteil und dem letzten oder terminalen Teil (Vera,
2008).
Abbildung Morphologie1. der Spermatozoonen
Quelle: Olivera, et al, 2006
Die wichtigsten organisch-chemischen Bestandteile von Spermien sind
Nukleinsäuren, Proteine und Lipide. Etwa ein Drittel des Trockengewichts
einer Samenzelle entfällt auf den Zellkern, der zu gleichen Teilen aus DNA
und Proteinen besteht. Die Akrosomenkappe enthält Enzyme und der
Schwanz enthält Strukturproteine, Enzyme und Lipide. Sie sind auch reich
an anorganischen Verbindungen wie Phosphor (P), Stickstoff (N) und
Schwefel (S). Der größte Teil des Phosphors ist mit der DNA verbunden,
während der Schwefel aus Kernproteinen und Keratinbestandteilen des
Schwanzes stammt (Vallecillo, 2011).
1.2. Seminalplasma
Das Samenplasma ist die Flüssigkeit, die durch die Sekretion der
Samenblasen (60 %), der Prostata (30 %), der Nebenhoden, der
Bulbourethraldrüsen und der Harnröhrendrüsen (10 %) gebildet wird
(Vásquez und Vásquez, 2007). Sie ist von großer Bedeutung, weil sie die

11
Bewegung, die Ernährung, die Langlebigkeit, die Vitalität und den Schutz
der Spermien begünstigt (Salazar, Navarro und Pallares, n.d.); sie dient als
Vehikel für den Austritt der Spermien durch die Har
nr
öhreund als Puffersystem
gegen die saure Reaktion der Vagina; sie reinigt die Harnröhre und wirkt als
Gerinnungsmittel nach der Ejakulation (Rangel et al., 2009).
Die Samenblasensekretion hat die Funktion, die Spermienmotilität zu
stimulieren, verleiht dem Samen eine gewisse Viskosität und begünstigt als
alkalische Substanz (pH-Wert zwischen 7,2 und 8,0), die wichtigsten
chemischen Komponenten sind: Kalium, Bikarbonat, Phosphate,
Magnesium, Prolaktin, Insulin, Ascorbinsäure, Fruktose, Prostanglandine und
andere (Vasquez und Vasquez, 2007). Das Sekret der Prostata, das nach
Kastanienblüten riecht, ist reich an Zitronensäure, Prostata-Phosphatase,
Enzymen, Lipiden, Aminen und essentiellen Ionen, Substanzen, die für den
Prozess der Verflüssigung oder Mucolyse des Koagulums aus Nebenhoden
und Samenleitern wichtig sind (Vasquez und Vasquez, 2007; Diaz,
Fernandez und Paredes, 1997). Die Nebenhoden synthetisieren und
sezernieren eine Vielzahl von Proteinen, von denen einige spezifisch an den
Spermatozoen im Reifungsprozess haften, andere die Beweglichkeit der
Spermatozoen beeinflussen, es gibt Proteine, die ihre Fähigkeit, die Eizelle
zu erkennen, erhöhen und als Dekapazitätsfaktoren wirken, die die
akrosomale Reaktion verhindern. Eine große Anzahl von Enzymen, die von
den Nebenhoden ausgeschieden werden, verändern die Oberfläche des
Spermatozoons und sind möglicherweise an der Interaktion mit der Zona
pellucida beteiligt (Regalado, 1992).
Die Bulbourethraldrüsen sezernieren eine klare, schleimige, alkalisch
reagierende Schmiersubstanz, die den verbleibenden Säuregehalt der Harnröhre
und das saure Vaginalsekret der Frau neutralisiert und so das
Überlebenspotenzial der Spermien im weiblichen Genitaltrakt erhöht
(Minomiya, De Coronado und Aguilar, 1995). Andererseits haben Studien
über das Vorhandensein von Phospholipase A2, die in Bulbourethraldrüsen
von Stieren nachgewiesen wurde, gezeigt, dass dieses Enzym eine wichtige
Rolle bei der Spermienreifung und der Akrosomreaktion spielt (Vasquez und
Del Sol, 2001). Möglicherweise wird auch ein Enzym mit lipaseähnlicher
Aktivität abgesondert, das Triglyceride unter Freisetzung von Fettsäuren
(Ölsäure) hydrolysiert, ein Mechanismus, der an der Verschlechterung der
Spermienqualität beteiligt ist und ihre Beweglichkeit, Lebensfähigkeit und
akrosomale Integrität verringert (Carver und Ball, 2002).
Die Harnröhrendrüsen sezernieren eine wasserklare, mäßig viskose
Substanz (präejakulatorische Fraktion), die zusammen mit den Sekreten der
Cowper-Drüse den Harnröhrenkanal für die Entleerung der folgenden
Fraktionen schmiert: Vorfraktion (Prostatasekrete), Hauptfraktion (Sekrete
aus Prostata, Bläschendrüsen, Hoden und Nebenhoden) und Endfraktion
(Samenblasensekret) (Diaz, Fernandez und Paredes, 1997).Das
Seminalplasma enthält die folgenden Stoffgruppen: Ionen und anorganische

12
Bestandteile, kleine organische Moleküle (Lipide, Phospholipide), Hormone
(Steroide, Prostaglandine), Proteine und Enzyme (Busch und Waberski, 2010).
Das Volumen und die Zusammensetzung des Samenplasmas sowie die
Spermienqualität hängen von vielen Faktoren ab, darunter: Tierart,
Jahreszeit, Häufigkeit der Ejakulatentnahme, Gesundheitszustand des Tieres
und Ernährung (Busch und Waberski, 2010). Ebenso gibt es negative
Wechselwirkungen zwischen Nährstoffen, insbesondere zwischen
Mineralien, die zu Ernährungsungleichgewichten führen und ineffiziente
Faktoren im Reproduktionsmanagement insgesamt erzeugen (Campos und
Hernández, 2008).
2. SPERMATOLOGIE
Die Spermatologie oder das Spermiogramm ist ein Verfahren zur
Bestimmung der Befruchtungsfähigkeit von Hengsten oder eines bestimmten
Ejakulats (Busch und Waberski, 2010) sowie zur Feststellung männlicher
Genitalerkrankungen. Die Spermaanalyse umfasst die Untersuchung der
Spermien, der Samenflüssigkeit und das Vorhandensein anderer Zellen, wie
Leukozyten und Bakterien. Diese Analyse liefert wichtige Informationen über
den Prozess der Spermatogenese, die Funktionalität der Spermien und die
Funktionalität der akzessorischen Drüsen (Toro, 2009). Konzentration und
Beweglichkeit helfen festzustellen, ob genügend Spermien vorhanden sind,
die die Eizelle erreichen können, die Morphologie steht in Zusammenhang
mit der Befruchtungsfähigkeit (Toro, 2009). Zu diesem Zweck kann eine
standardmäßige (subjektive) oder spezielle (objektive) Spermatologie
durchgeführt werden (Busch und Waberski, 2010), und obwohl es keine
Methode gibt, die allein in der Lage ist, die Befruchtungskapazität von
Sperma vorherzusagen, sind automatisierte Techniken zuverlässig, einfach
durchzuführen und in hohem Maße wiederholbar, was eine Standardisierung
und Objektivierung des Spermienkontrasts ermöglicht (Muiño, n.d.).
2.1. Standard-Spermatologie
Die subjektive Bewertung der Spermienqualität ist eine Technik, die auf die
Bewertung einer Reihe von Parametern im Zusammenhang mit der
Fruchtbarkeit unter Laborbedingungen zurückgreift (Vallecillo, 2011), wie z.
B:
Makroskopische Tests
9 Band
9 Erscheinungsbild
9 Farbe
9 Geruch

13
Mikroskopische Tests
9 Konzentration
9 Motilität
9 Morphologie
9 Vitalität
Physikalisch-chemische Tests
9 pH-Wert
9 Osmolarität
(Busch und Waberski, 2010).
2.1.1.Makroskopische Tests
a. Band
Das Ejakulatvolumen wird von verschiedenen Faktoren bestimmt: Art,
Rasse, Alter des Tieres, Vererbung und Umweltfaktoren wie Ernährung,
Haltung, Krankheiten und Methoden der Samengewinnung (Busch und
Waberski, 2010). Es setzt sich aus Sekreten verschiedener Drüsen
zusammen. Die Hoden und Nebenhoden tragen 5 % zum Inhalt bei, die
Samenblasen zwischen 46 und 80 %, die Prostata zwischen 13 und 33 % und
die Bulbourethral- und Harnröhrendrüsen zwischen 2 und 5 % (Baker,
2007). Der Durchschnittswert bei Bullen liegt bei 6-8 ml oder cm3.
Geringere Volumina können die Folge von Ejakulationsstörungen,
Erkrankungen der akzessorischen Geschlechtsdrüsen oder Stressfaktoren
sein (Vallecillo, 2011), größere Volumina stehen im Zusammenhang mit
Varikozele oder langen Abstinenzzeiten (Comhaire und Vermeulen, 1995).
Zur Messung des Volumens wird das in Millimetern kalibrierte Sammelrohr
verwendet (Vallecillo, 2011).
b. Erscheinungsbild
Sie wird anhand der Konsistenz und Farbe definiert. Sie hängt von der
Menge der Spermien, den Eigenschaften des Sekrets der akzessorischen Drüsen
sowie von den Inhaltsstoffen der Mischung ab. Beim Stier ist sie dicht,
cremig oder milchig. Ein abnormales wässriges Aussehen deutet auf eine
geringe Anzahl von Spermien (Oligospermie) oder das völlige Fehlen von
Spermien (Azoospermie) hin (Jimenez, n.d.).

14
Tabelle Spermaqualifizierung1. nach Aspekt
Erscheinungsbild Bewertung Nummer von
Spermatozoen
Cremig Sehr gut größer als x 750106
Milchig Gut 400 a x 750106
Milchig weiß Regelmäßig 250 a x 400106
Transluzent Mala weniger als x 200106
Quelle: Jiménez, n.d.
c. Farbe
Die normale Farbe des Bullen kann elfenbeinfarben, cremefarben, gelblich-
weiß oder gelblich-weiß sein. Samen von hervorragender Qualität ist milchig-
weiß bis creme-weiß, was auf eine hohe Konzentration hinweist (Busch und
Waberski, 2010). Die gelbliche Farbe des Bullen ist auf das unschädliche
Vorhandensein von Riboflavin zurückzuführen, was nicht mit einer gelben
Farbe aufgrund des Vorhandenseins von Urin verwechselt werden sollte, der
einen charakteristischen Geruch hat. Abnormale Farben sind: gelb zeigt das
Vorhandensein von Eiter oder Urin an, rot zeigt das Vorhandensein von
frischem Blut an, braun das Vorhandensein von altem Blut. Farbe und
Aussehen sind in der Regel miteinander verbunden: elfenbeinfarbenes
Ejakulat ist cremig, weißes Ejakulat hat ein milchiges Aussehen (Hafez und
Hafez, 2007).
d. Geruch
Spermin, ein in der Samenflüssigkeit vorhandenes Polyamin, das von der
Prostata abgesondert wird, führt durch einen Prozess der enzymatischen
Oxidation durch die Wirkung der Diaminoxidase zur Bildung von toxischen
Aldehyden, die für den charakteristischen Geruch des Spermas
verantwortlich sind und eine schützende Wirkung gegen bakterielle
Infektionen haben können (De los Ríos und De los Ríos, 2005).

15
2.1.2. Mikroskopische Tests
a. Konzentration
Sie wird auch als Dichte bezeichnet und ist die Anzahl der Spermien pro
Volumeneinheit, ausgedrückt in Millionen pro mm 3
oder Millionen pro ml.
Beim Stier schwankt sie zwischen einer Milliarde und einer 68 Billion pro
Ejakulat (Busch und Waberski, 2010). Sie kann mit verschiedenen
Methoden berechnet werden, wobei die wichtigsten die Spektralphotometrie
(Photometer oder Coulter Counter) und die Verwendung von Zellzählkammern
(Bürker, Neubauer, Thoma) sind, wobei die Verwendung von
Zellzählkammern die wirtschaftlichste ist.In jeder Kammer (je nach
verwendetem Hämatozytometer) sind eine Reihe von Linien eingraviert, die
ein Raster bilden, in dem die Spermien einer bestimmten Reihe von Rahmen
gezählt werden, wobei diejenigen gezählt werden, deren Kopf sich
vollständig innerhalb des Rahmens befindet. Die Konzentration wird durch
Anwendung der folgenden Formel bestimmt: Anzahl der Spermatozoen
Spermienkonzentration = Oberfläche (mm2)xTiefe (mm)xDilu6ncy
Die Gesamtzahl der Spermien (TSN) in einem Ejakulat ergibt sich aus der
Multiplikation des Volumens mit der Konzentration.
NTE = Volumen x Konzentration
(Pascual, n.d.)
Sehr hohe Spermienzahlen (Polyzoospermie) werden mit
Chromosomenanomalien (Chan et al., 1986), niedrigem ATP-Gehalt
(Calamera et al., 1987) und veränderter Akrosomfunktion (Topfer et al.,
1987) in Verbindung gebracht. Sehr niedrige Spermienzahlen
(Oligozoospermie) werden mit Chromosomenveränderungen, Varikozele,
Orchitis, endokrinen Problemen, Medikamenten und Chemikalien in
Verbindung gebracht oder können durch Veränderungen in der
Spermatogenese oder Obstruktionen in den Samenwegen verursacht werden
(López, Urbano und Cárdenas, 2012). Das Fehlen von Spermien
(Azoospermie) kann einen obstruktiven Ursprung haben, der die Freisetzung
von Spermien verhindert, oder einen nicht-obstruktiven Ursprung, der durch
eine schwere Hodeninsuffizienz verursacht wird, die die Spermienproduktion
verhindert (Dohle et al., 2002).

16
Abbildung Neubauer-Kammer2. bei der Bestimmung der
Spermienkonzentration
Quelle: Pascual, n.d.
b. Motilität
Sie bezieht sich auf die Bewegung der Spermien und kann durch viele
Faktoren beeinträchtigt werden, wie z. B. Varikozele, endokrine Störungen,
Infektionen im Genitalbereich, Antikörper, Bakteriospermie (Bakterien im
Sperma),Schwanzdefekte, Anomalien der Prostata- oder Samenblasensekrete
und Stress (Toro, 2009). Für diese Bewertung muss das verwendete Material
unter Normokinese-Bedingungen (Temperatur von 37°C) sein.
Spermatozoen können zwei Arten von Bewegungen aufweisen, nämlich
Rotationsbewegungen (um ihre Achse) und progressive Bewegungen
(Verschiebung der Zelle) (Gonzáles, n.d.).
9 Massenmotilität: Es handelt sich um eine Oberflächenbewegung, die den
Anteil der Spermien widerspiegelt, die irgendeine Art von Bewegung
aufweisen. Um sie zu beobachten, wird ein Tropfen reinen Spermas auf
einen Objektträger gegeben und unter einem optischen Mikroskop bei 40-
facher Vergrößerung untersucht (Muiño, n.d.). Die Geschwindigkeit, mit der
sich die Wirbel, die sich auf der Oberfläche des Spermatropfens bilden,
bewegen, wird mit einer Nummerierung von 0 bis 5 bewertet, wobei
diejenigen für die künstliche Besamung (AI) verwendet werden, die eine
sehr gute (4) oder ausgezeichnete (5) Massenmotilität aufweisen (Muiño,
s.f.) (Muiño, s.f.).

17
Tabelle Skala2. für die mikroskopische Beurteilung der Massenmotilität
Wert Bewertung Beschreibung
5 Ausgezeic
hnet
Alle oder fast alle Spermatozoen
mit energetischen mit
progressive Bewegungen.
4 Sehr gut Die meisten Spermien sind schnell
und bewegen sich progressiv.
3 Gut Spermatozoen mit progressiven
Bewegungen der Intensität
regelmäßige und oszillierende
Bewegungen.
2 Regelmäß
ig
Einige Spermatozoen mit starker
1 Malo Nur Spermien mit oszillierender
Bewegung
0 Lausig Alle Spermatozoen waren
unbeweglich.
Quelle: Vale, 2011
9 Individuelle Beweglichkeit: Zur Bestimmung dieses Parameters wird das
Sperma im Verhältnis 1:10 mit 2,9%igem Natriumzitrat verdünnt und mit
einer Pasteurpipette wird ein Tropfen auf einen entsprechend temperierten
Objektträger gegeben; darauf wird ein Deckglas gelegt und mit einem
optischen Mikroskop untersucht (Jimenez, n.d.). Der Prozentsatz der Spermien,
die eine geradlinige und progressive Bewegung (korrekt) aufweisen, sollte
berücksichtigt werden, wobei diejenigen, die eine kreisförmige Bewegung
(abnormal) aufweisen, anhand der folgenden Skala aussortiert werden: Sehr
gut 80%, Gut 60- 79%, Mittelmäßig40 - 59% und Schlecht 40%
(Jiménez, n.d.).

18
Abbildung Typen3. der Beweglichkeit der Spermatozoen
A schnell fortschreitend, B langsam fortschreitend, C nicht
fortschreitend bewegend, D stationär
Quelle: López, Urbano und Cárdenas, 2012
c. Morphologie der Spermien
Sperma enthält immer einen gewissen Prozentsatz an Spermien mit
morphologischen Anomalien, die zwar nicht mit einer geringen
Fruchtbarkeit korreliert sind, aber 20-30 % nicht überschreiten sollten.
Morphologische Anomalien werden je nach Ort und Ursache ihrer
Entstehung in primäre, sekundäre und tertiäre Anomalien eingeteilt (SENA,
n.d.).
9 Primäre Anomalien: Sie entstehen während der Spermatogenese im
Hoden. Dazu gehören Fehlbildungen des Kopfes, des Akrosoms, des Halses,
des Schwanzes sowie Doppel- und Mehrfachfehlbildungen.
9 Sekundäre Anomalien: Sie treten während des Transits, der Reifung und
der Ablagerung in den Nebenhoden auf. Die wichtigsten sind: abgelöste
Kopfkappe, Bruch des Halses, Schlingen und Aufrollen des Schwanzes und
zytoplasmatische Tröpfchen.
9 Tertiäre Anomalien: Sie entstehen während oder nach der
Spermagewinnung durch äußere Einflüsse. Zu den wichtigsten gehören die
Auflösung der Kopfkappen, das Aufrollen des Schwanzes und der Bruch des
Halses (SENA, n.d.).
Tabelle Spermaqualifizierung3. nach Prozentsatz der Anomalien
Bewertung Primäre Anomalien Anomalien
insgesamt

19
Sehr gut 10% 25%
Gut 10-19% 26-39%
Regelmäßig 20-29% 40-59%
Malo 29% 59%
Quelle: Jiménez, n.d.
d. Vitalität
Der Begriff Spermienvitalität oder Lebensfähigkeit bezieht sich auf
Spermien mit intakter Plasmamembran, die für die Aufrechterhaltung der
intrazellulären Stoffwechselaktivitäten und die Interaktion mit der Zona
pellucida und dem Plasmalemma einer Eizelle für eine erfolgreiche
Befruchtung erforderlich ist (Toro, 2009). Die Färbetechniken machen sich
die Durchlässigkeit der Plasmamembran für lebenswichtige Farbstoffe
zunutze, d. h. Zellen mit einer funktionierenden Plasmamembran lassen den
Farbstoff nicht passieren, während bei einer veränderten Plasmamembran
der Farbstoff in die Zelle eindringt und gefärbt erscheint (Bradley, 1999;
Burks und Sailing, zitiert 1992 von Vallecillo, 2011). Im Allgemeinen
werden zwei Farbstoffe verwendet, Eosin (rot) und Nigrosin (schwarz). Zur
Herstellung eines Präparats werden 10 bis 15 μl Sperma mit einem Tropfen 0,5
% Farbstoff auf einen Objektträger gegeben, mit einem Deckglas abgedeckt und
30 Sekunden lang stehen gelassen (Toro, 2009). Er wird in % der toten (rot)
und lebenden (transparent) Spermien ausgedrückt. Der Prozentsatz der toten
Spermien sollte 30 % nicht überschreiten (Jiménez, n.d.).
Abbildung Vitalität4. von Spermatozoen mit Eosin-Nigrosin-Färbung,
beobachtet mit Phasenkontrastmikroskopie (x400).
A Lebende Samenzelle (transparent) B Tote Samenzelle (farbig)
Quelle: http://www.um.es/grupo-fisiovet/Im-espermatozoides.htm

20
2.1.3. Physikalisch-chemische Tests
a. pH-Wert
Er wird mit Indikatorpapier oder einem pH-Meter bestimmt, die
physiologischen Werte sind leicht sauer, 6,5-6,9 bei Rindern. Der Anstieg
des pH-Wertes in Richtung des alkalischen Bereichs stimuliert die
Bewegung der Spermien (Busch und Waberski, 2010). Ein saurer pH-Wert
führt zur Spermiensterblichkeit (Vásquez und Vásquez, 2007). Höhere
Werte deuten auf eine Infektion oder eine Störung der sekretorischen
Funktion der Prostata hin, niedrigere Werte können auf eine Obstruktion des
Ejakulationstrakts, ein angeborenes beidseitiges Fehlen des Samenleiters oder
eine Störung der Funktion der Samenblasen (Toro, 2009), eine Prostatitis
oder eine Blasenentzündung (Bonilla, et al., 2010) hinweisen.
b. Osmolarität
Die Osmolarität oder Osmolalität ist definiert als die Anzahl der Teilchen
(Ionen oder Moleküle) pro Liter Lösung (Osm/l). Ein Mol einer Substanz, die in
einem Kilogramm Wasser nicht dissoziiert, hat 1Osm/kg, nicht so eine
Substanz, die in Wasser dissoziiert, ein Mol einer Substanz, die in zwei
Ionen dissoziiert, hat 2Osm/kg und eine, die in drei dissoziiert, hat Osm/kg3
(Gal, et al., 2007).Ein normales Ejakulat befindet sich im isotonischen
Bereich zwischen 280 und 300 mOsmol, seine Abweichungen verursachen
morphologische Veränderungen in den Spermatozoen (verbundene Formen)
(Busch und Waberski, 2010).
Tabelle Spermatologische Nomenklatur4. und Bewertung der
Befruchtungsfähigkeit Nomenklatur SpermieninformationBewertung
NormospermieAlle Spermaparameter entsprechen den
Mindestanforderungen.
Düngekapazität.
DyspermieEin oder mehrere Parameter
Es gibt leichte bis mittlere Abweichungen von den Mindestanforderungen.
Patospermie Ein oder mehrere Parameter
Die Spermien weisen starke Abweichungen von den Mindestanforderungen
auf.
Begrenzte Düngekapazität.
Teilweise oder vollständige Erwerbsunfähigkeit.
Quelle: Busch und Waberski, 2010

21
3. MINERALIEN IM SAMENPLASMA
Das Samenplasma ist ein reichhaltiges und komplexes Medium, das als
Träger, Nährstoff und Schutzmedium für die Spermatozoen dient. In der
Humanforschung wurden die folgenden Mineralien identifiziert: Na+, K+,
Cl-, Ca++, Mg++ und Zn++ (Poirot und Cherruau, 2005). Das
Vorhandensein von Ca, P, Mg, Zn, Mn, Se, Fe, Cu, Co und S wurde in
frischem Samenplasma identifiziert, dessen Konzentrationen entsprechend
jeder Stufe der Mineralienmischung, die Boss Taurus Stieren verabreicht
wurde, in der Tabelle (5.Taipe und Caiza, 2015) dargestellt sind.
Konzentration von Mineralien im Samenplasma bei verschiedenen Mengen
der Mineralienmischung, die Boss Taurus-Bullen verabreicht wurde.
Mineralienkonzentration (mg/L)
Mineral M2 0 100 200
Sim.1
Kalzium Ca 355.49 587.47 2617.50
Phosphor P 397.28 611.27 877.63
Magnesium Mg 90.28 92.64 1810.50
Zink Zn 5.08 3.73 4.34
Mangan Mn 0.58 0.44 0.96
Selen Siehe 0.49 0.42 0.43
Eisen Glaube 13.11 15.39 416.88
Kupfer Cu 1.08 0.85 1.87
Kobalt Co 0.02 0.02 0.01
Schwefel S 8.00
Sim.1 = Symbol
M2 = Mineralmischung (g/Zehe/Tag) Quelle: Taipe und Caiza, 2015
Zamiri und Khodaei (2005) weisen darauf hin, dass Na+- und K+-Kationen
das osmotische Gleichgewicht und die Osmolarität des Samenplasmas
herstellen und eine wichtige Rolle bei der Spermienaktivierung spielen; die
Konzentrationen in der Samenflüssigkeit können ein Indikator für die Integrität
der Spermienplasmamembran sein. Kaya, Askoy und Tekeli (2002) stellten
einen Zusammenhang zwischen dem Ca2+-Spiegel im Samenplasma und der
Spermienmotilität her und zeigten, dass eine Erhöhung der Ejakulationsfrequenz
den Ca2+-Spiegel im Samenplasma und damit auch die Spermienmotilität
verringert. Glutathionperoxidase (GPx) und Superoxiddismutase (SOD) sind
Metalloenzyme, d.h. sie sind auf das Vorhandensein von Mineralien wie Se,
Cu, Zn und Mn angewiesen, die als Katalysatoren für ihre Synthese wirken.
Vaisberg et al. (2005) wiesen eine positive Korrelation zwischen der GPx-
Aktivität und der Spermienmotilität nach, und Sheweita, Tilmisany und Al-
Sawaf (2005) zeigten, dass eine Erhöhung der SOD-Aktivität die oxidativen

22
Schäden an den Spermien verringert. Scott, MacPherson und Yates (1998)
wiesen nach, dass eine Supplementierung mit Se die Konzentration des
Minerals im Samenplasma und die Spermienmotilität erhöht.
Tabelle Main 6.functions of macro- and microminerals in reproduction
Mineral Function
Makromineralien
Kalzium fördert die Aktivität der Phospholipase A2 und schafft die für die
Akrosomreaktion und die Vereinigung von Eizelle und Spermium
notwendige Membranflüssigkeit.
PhosphorNotwendig für den Energietransfer und die Verwendung in
reproduktiven Erhält das Säure-Basen-Gleichgewicht und den osmotischen
Druck aufrecht.
Magnesium verbessert die Spermienqualität.
Kalium Reguliert das Säure-Basen-Gleichgewicht, fördert die zelluläre
Integrität. Sein Überschuss verändert die Samenbläschen und beeinflusst die
Spermienzusammensetzung.
NatriumErhält den osmotischen Druck aufrecht, reguliert das Säure-Basen-
Gleichgewicht und steuert den Wasserstoffwechsel im Gewebe.
ChlorReguliert den Säure-Basen-Haushalt, den Wasserhaushalt und das
osmotische Gleichgewicht.
SchwefelHauptbestandteil von Proteinen, notwendig für Zellwachstum und
Stoffwechsel.
Mikromineralien
KobaltIntegriert das Vitamin B12-Molekül, das am Energie- und
Eiweißstoffwechsel beteiligt ist
KupferEs ist Bestandteil zahlreicher Enzyme und von entscheidender
Bedeutung für die Spermatogenese.
JodEs ist Teil der Schilddrüsenhormone, die an der Wärmeregulierung, dem
intermediären Stoffwechsel und der Fortpflanzung beteiligt sind, es steuert
auch die Oxidationsrate der Zellen und erhöht die Spermienproduktion. Sein
Mangel verursacht Hypospermie.
EisenBeteiligt an zellulären Atmungsprozessen, an der
Elektronentransportkette und ist Bestandteil oder Aktivator zahlreicher
Enzyme.
Mangan ist Bestandteil des Enzyms Superoxiddismutase, eines
hervorragenden Antioxidans, und zahlreicher anderer Enzyme. Sein Mangel
verursacht eine verzögerte Pubertät, eine verminderte Fruchtbarkeit aufgrund
einer langsamen Hodenentwicklung und eine verminderte Spermatogenese.

23
Molybdän ist Teil der Enzyme, die an der Oxidation von Purinen und ihrer
Reduktion zu Cytochrom C beteiligt sind.
SelenEs ist Teil des Enzyms Glutathionperoxidase, ein hervorragendes
Antioxidans, verbessert die Beweglichkeit und die Menge der Spermien,
erhält die Integrität der Spermienmembran, greift in die Sekretion von
Testosteron ein.
ZinkWichtig in der Spermatogenese, im Prozess der
Chromatindekondensation der Spermien, in der Reifung der Leyding-Zellen
und verbessert die Spermienqualität.
Quelle: Taipe und Caiza, 2015
SCHLUSSFOLGERUNG
Die Ergänzung des Futters von Hengsten mit einer Mineralstoffmischung
verbessert die Samenqualität, indem sie den Prozentsatz der Motilität und der
Vitalität erhöht und den Prozentsatz der Anomalien im frischen Samen
reduziert, dank der Erhöhung der Mineralstoffkonzentration im
Samenplasma.
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27
EINFLUSS VON RASSE UND MINERALSTOFFERGÄNZUNG AUF DIE
SAMENQUALITÄT VON RINDERN
ZUSAMMENFASSUNG
Die wachsende Nachfrage nach tierischem Eiweiß zwingt die Erzeuger dazu,
nach effizienten Produktionsverfahren zu suchen. Die künstliche Besamung
(AI) ist ein sehr wertvolles Instrument, da mit einem Ejakulat (6000
Millionen Spermien) etwa 300 Kühe besamt werden können, die
Befruchtungsraten sind jedoch niedrig. Aus diesem Grund wurde die
Auswirkung der Mineralstoffergänzung (0,100 und 200 g/Zehe/Tag der
Mineralstoffmischung) und der Rasse (Holstein Friesian und Brown Swiss)
auf die Qualität des für die Kryokonservierung bestimmten Samens
untersucht. Das Ab-Libitum-Futter und die Mineralstoffmischung wurden
über einen Zeitraum von vier Wochen verabreicht; zwischen den
Bewertungszeiträumen wurde eine sechswöchige Pause eingelegt. Die Daten
wurden in einem gekreuzten Design unter Anwendung des Tukey-Tests bei
5 % organisiert. Die bewerteten Variablen waren: Volumen,
Spermienkonzentration, Motilität, Vitalität und Morphologie. Es wurde ein
Anstieg des Prozentsatzes der Masse und der geradlinigen Motilität sowie
eine Verringerung des Prozentsatzes der Sterblichkeit und der
Kopfverformungen (p0,05) beobachtet, wenn eine Mineralmischung
angewendet wurde. Im Vergleich zwischen den Rassen produzierte der
Holstein Friesian ein größeres Samenvolumen, eine höhere
Spermienkonzentration und einen geringeren Prozentsatz an Deformationen
(p0,05). Es wurde festgestellt, dass sowohl die Rasse als auch die
Mineralstoffergänzung die Samenqualität beeinflussen.
SCHLÜSSELWÖRTER: Rasse, Mineralien, Samenqualität,
Spermatozoen, Einflussfaktoren.

28
ABSTRACT
Aufgrund der steigenden Nachfrage nach tierischem Eiweiß müssen die
Landwirte nach effizienten Produktionstechniken suchen; eine Möglichkeit,
dies zu erreichen, ist die künstliche Besamung (AI). Sie ist ein wertvolles
Instrument, da mit einem Ejakulat (6000 Millionen Spermien) etwa 300
Kühe besamt werden können, allerdings sind die Empfängnisraten niedrig,
eine davon ist die Mineralstoffaufnahme. Daher wurden die Auswirkungen
der Mineralstoffergänzung (0, 100 und 200 g/Bulle/Tag Mineralstoffmischung)
und der Rasse (Holstein Friesian und Brown Swiss) auf die Qualität des für
die Kryokonservierung bestimmten Samens untersucht. Für jede Rasse
wurden drei drei Jahre alte Bullen mit einem Gewicht von etwa 450 kg
verwendet. Ab-Libitum-Futter und eine Mineralstoffmischung wurden über
einen Zeitraum von vier Wochen und zwischen den Bewertungszeiträumen
der letzten sechs Wochen verabreicht. Die Daten wurden in einem
Kreuzdesign unter Anwendung des Tukey-Tests auf 5 % organisiert, die
bewerteten Variablen waren: Volumen, Spermienkonzentration,
Beweglichkeit, Vitalität und Morphologie. Es wurde eine Zunahme des
prozentualen Anteils der Masse und der geradlinigen Motilität sowie eine
Verringerung der Sterblichkeitsrate und der Kopfdeformationen (p0,05)
beobachtet, wenn die Mineralmischung angewendet wurde. Im Vergleich
der Rassen produzierte Holstein Friesian ein höheres Samenvolumen, eine
höhere Spermienkonzentration und einen geringeren Prozentsatz an
Missbildungen (p0,05). Daraus ist zu schließen, dass sowohl die Rasse als
auch die Mineralstoffergänzung die Samenqualität beeinflussen.
SCHLÜSSELWÖRTER: Rasse, Mineralien, Samenqualität, Sperma,
Einflussfaktoren.

29
EINFÜHRUNG
Die wachsende Nachfrage nach tierischem Eiweiß zwingt die Erzeuger dazu,
nach effizienten Produktionstechniken zu suchen, wobei die künstliche
Besamung (KI) ein sehr wertvolles Instrument ist, denn wie Tamayo (2013)
erwähnt, kann mit einem Ejakulat (6000 Millionen Spermien) eine
übermäßige Anzahl von Kühen besamt werden (etwa 300), allerdings sind
die Empfängnisraten immer noch relativ niedrig. Die Samenqualität ist
ausschlaggebend für die Befruchtungsfähigkeit von Samen, der für die
Kryokonservierung bestimmt ist, und ist die am häufigsten verwendete
Analyse bei der Klassifizierung von männlichen Tieren für die künstliche
Besamung. Die Samenqualität hängt jedoch von vielen Faktoren ab: Alter
(Fuerst-Waltl et al., 2006), Familie (Ducrocq und Humblot, 1995), Saison
(Barth und Waldner, 2002), Anzahl der Ejakulate und Zeitraum zwischen
den Samenentnahmen (Chacur et al., 2006), Temperatur, Veränderungen des
männlichen Fortpflanzungssystems, Ernährung, Rasse (Ruedas et al., 2009)
und andere. Der Ernährungszustand hat einen großen Einfluss auf die
Spermienqualität; eine ausgewogene und korrekte Ernährung erhöht die
Anzahl und Qualität der Spermien (Mapletoft et al., 1998). Sowohl
Ernährungsüberschüsse als auch -mängel beeinträchtigen die
Spermienqualität auf der Ebene der Spermien und des Samenplasmas
(Lozano, 2009). Ebenso gibt es negative Wechselwirkungen zwischen den
Nährstoffen, insbesondere zwischen den Mineralstoffen, die zu
Ernährungsungleichgewichten führen und die Ineffizienzfaktoren im
Reproduktionsmanagement der Herde verstärken (Campos und Hernández,
2008). Hoflack et al. (2007) erwähnen, dass es eine genetische Komponente
gibt, die für die Unterschiede in der Samenqualität bei zwei verschiedenen
Rassen verantwortlich ist. Einige Autoren berichten von einer geringeren
Produktion und einer niedrigeren Samenqualität bei Bos indicus-Bullen im
Vergleich zu Bos Taurus-Bullen, unabhängig von den Bedingungen (Fields
und Cornelisse, 1982). Daher wurden die Auswirkungen der Rasse und der
Mineralstoffergänzung auf die Qualität des Spermas für die
Kryokonservierung untersucht.

30
METHODIK
Die Studie wurde im Bovine Genetic Improvement Center BOSSGEN, in
der Gemeinde Machachi - Ecuador, Sperma wurde für die Zucht Erhaltung
von drei Holstein Friesan Bullen und drei Browns Swiss reinrassigen Bullen
von drei Jahren und einem durchschnittlichen Gewicht von 450 kg, mit
Futter-Mischung ab- libitum gefüttert, unter der Weidemodalität analysiert
durchgeführt. Die folgenden Behandlungen wurden nach dem Zufallsprinzip
durchgeführt: T=00 g Mineralstoffmischung/Tag (Kontrolle), T=1001 g
Mineralstoffmischung/Tag und T=2002 g Mineralstoffmischung/Tag, über einen
Zeitraum von vier Wochen und einem Ruheintervall von sechs Wochen. Der
Samen wurde mit der künstlichen Vagina entnommen, beginnend um 8 Uhr
morgens mit der Vorbereitung der Bullen gemäß den festgelegten
Protokollen, identifiziert und ins Labor gebracht, wo er ausgewertet wurde:
Ejakulatvolumen - gemessen durch direkte Beobachtung in graduierten
Auffangröhrchen (Pirec® von mL15), der Wert wird in mL angegeben.
Spermakonzentration.7 μl reines Sperma wurde in die Mikrotiterplatte
gegeben und im Spektralphotometer (Spermacue-Minitub), das für die
Rinderart kalibriert ist, aufgezeichnet.
Massenmotilität. - Zur Bestimmung des prozentualen Anteils beweglicher
Spermien wurde ein Tropfen (5 μl) Sperma auf einen auf ⁰C37 temperierten
Objektträger gegeben und unter einem optischen Mikroskop (Olympus,
CX-21) bei 10-facher Vergrößerung beobachtet.
Einzelmotilität und geradlinige Motilität - Sperma wurde mit 2,9 %
Natriumcitrat im Verhältnis 1:10 verdünnt, ein Tropfen dieser Lösung wurde
auf einen ordnungsgemäß temperierten Objektträger (3⁰C7) gegeben, um eine
subjektive Bewertung durch Beobachtung mit einem optischen Mikroskop
(Olympus, CX-21) bei 100-facher Vergrößerung vorzunehmen.
Vitalität und Morphologie der Spermien: Subjektiv bewertet als
Prozentsatz durch ein Phasenkontrastmikroskop (Olympus) bei 1000X eines
Tropfens verdünnten Spermas (5 μL) und gefärbt mit Eosin-Nigrosin.
Die Daten wurden in einem Crossover-Design (D.C.) unter Anwendung des
folgenden mathematischen Modells organisiert Xijk = μ + Ti + βj +δk +
Eijk, zur Bestimmung der Signifikanzbereiche wurde der Tukey-Test bei 5%
verwendet. Die Informationen wurden mit der Statistiksoftware INFOSTAT
verarbeitet.

31
Ejakulatvolumen. - Es wurden keine Unterschiede (0,05) festgestellt,
wenn den Bullen eine Mineralienmischung verabreicht wurde (Abbildung
1), jedoch produzierte die Rasse Holstein Friesian ein größeres Volumen
(17,09 ml) im Vergleich zu Brown Swiss, von der Interaktion wurden
Unterschiede (0,05) zwischen der Holstein-Mineralien und Brown Swiss
Mineralien Interaktion beobachtet.
Abbildung: Einfluss1. von Rasse und Mineralstoffzufuhr auf das
Samenvolumen.
Spermienkonzentration. - Die Supplementierung mit einer
Mineralstoffmischung hatte keinen Einfluss (0,05) auf die
Spermienkonzentration (Abbildung 2), aber sie war bei Holstein-Bullen
höher (0,05) als bei Braunvieh-Bullen (1147,61x10sperm6-16-1
), wobei
jedoch keine statistischen Unterschiede bei den Wechselwirkungen
festgestellt wurden.
Abbildung Einfluss2. der Rasse und der Mineralstoffergänzung auf die
Spermienkonzentration.

32
Massenmotilität - Die Massenmotilität nahm zu (0,05), wenn eine
Mineralstoffmischung verabreicht wurde (Abbildung 3), aber es waren keine
Unterschiede (0,05) zwischen den Rassen erkennbar.
Individuelle Motilität. - Die Mineralergänzung und die genetischen
Merkmale scheinen keinen Einfluss (0,05) auf die individuelle Motilität zu
haben, ein Effekt, der auch durch ihre Interaktion bestätigt wird.
Geradlinige Beweglichkeit. - Der Prozentsatz der geradlinigen Motilität nahm
zu (0,05), wenn eine Mineralmischung verabreicht wurde (Abbildung 4), für
die Rasse und ihre Wechselwirkungen wurden keine statistischen Unterschiede
festgestellt (0,05).
Abbildung: Einfluss4. von Rasse und Mineralstoffzufuhr auf die geradlinige
Motilität.
Sterblichkeit. - Die Spermiensterblichkeit (Abbildung 5) war niedriger,
wenn die Bullen mit (1002,92 %) und g/Zehe/Tag 200 Mineralmischung
(3,45 %) supplementiert wurden, aber es wurde keine Variation für den
Rasse-Effekt festgestellt, aus der Interaktion wurde eine höhere
Spermiensterblichkeit in der Rasse Brown Swiss und eine niedrigere

33
Sterblichkeit in der Rasse Holstein beobachtet, wenn g/Zehe/Tag 200
angewendet wurde.
Abbildung: Einfluss5. von Rasse und Mineralstoffzufuhr auf die
Spermiensterblichkeit.
Morphologie des Spermas. - Sowohl die Ernährung (Mineralien) als auch
die Rasse beeinflussten (0,05) die Morphologie (Abbildung 6) und
verringerten den Prozentsatz der Kopfabnormalitäten. Wenn jedoch 200
g/Bulle/Tag bei Braunviehbullen verabreicht wurden, nahmen die
Kopfanomalien zu, wie bei der Rasse Holstein, wenn keine Mineralstoffe
zugeführt wurden, was darauf hindeutet, dass Braunviehbullen
empfindlicher auf Mineralstoffüberschüsse reagieren.
Abbildung: Einfluss6. von Rasse und Mineralstoffergänzung auf die
Morphologie des Spermienkopfes.

34
Die Samenqualität ist einer der wichtigsten Parameter bei der Auswahl von
Bullen mit hohem genetischem Wert, die als Spender von Samenmaterial für
die Zucht verwendet werden. Bei der Kryokonservierung und der
anschließenden Verwendung bei der künstlichen Besamung wird sie durch
Mineralstoffmangel und -überschuss beeinträchtigt (Smith und Akinbamijo,
2000), wenn sie in vivo angewendet wird, und noch nachteiliger, wenn sie in
vitro angewendet wird (Barber et al., Condori (2014) beobachtete
signifikante Unterschiede bei der Konzentration, der individuellen Motilität
und der Vitalität, was darauf hindeutet, dass die Supplementierung von
Vitaminen und Mineralien bei Schafböcken die Samenqualität positiv
beeinflusst, während Carrera et al. (2015) keine statistische Signifikanz für
das Volumen, die Konzentration, die Massenmotilität, die progressive
Motilität und die Morphologie bei der Supplementierung einer
Mineralienmischung feststellten, was darauf hindeutet, dass Mineralien die
Spermienqualität tendenziell nicht verbessern.Die Hodenentwicklung und
die Spermienproduktionskapazität werden von der Rasse beeinflusst. Im
Allgemeinen produzieren größere Rassen mehr Sperma pro Ejakulat und
mehr Spermazellen (Quiles und Hevia, 2002). Es scheint jedoch, dass keine
Rasse besser ist als eine andere, da einige Rassen eine bessere Beweglichkeit
haben, andere eine höhere Spermienkonzentration, und Hybride haben im
Allgemeinen eine höhere Beweglichkeit und ein größeres Volumen und
weniger abnormale Zellen (Martinez, 1998).Bei der Untersuchung wurde
festgestellt, dass die Rasse Holteins Friesian mehr Samenvolumen (17.09
mL) mit einer höheren Spermienkonzentration (1424,44x106
Spermien mL-1
)
und einem geringeren Prozentsatz (1,83) von Spermien mit
Kopfdeformationen (p0,05) im Vergleich zur Rasse Brown Swiss.Cabrera
und Pantoja (2012) fanden statistische Unterschiede zwischen den Rassen
(p0,05) und erhielten Ejakulatvolumen von 4.Cabrera und Pantoja (2012)
fanden statistische Unterschiede zwischen den Rassen (p0,05) und erzielten
Ejakulatvolumina von 4,00 und 8,50 ml bei Brown Swiss bzw. Holstein.
Hoflack et al. (2007) beobachteten einen höheren Prozentsatz an
progressiver Motilität und eine bessere Spermienmorphologie bei Holstein
im Vergleich zu Belgian Blue, was darauf schließen lässt, dass eine
genetische Komponente für diese Art von Unterschieden zwischen den
Rassen verantwortlich ist, während Prieto et al. (2007) eine höhere
Spermienkonzentration bei Bos indicus und geringere morphologische
Spermiendefekte bei Bos Taurus feststellten, ebenso wie Vejarano et al.
(2005) eine höhere Spermienkonzentration (p0,05) bei Bos indicus (802,60
Mio. ml-1
) im Vergleich zu Mestizen (402,80 Mio. ml-1
) nachwiesen.
Obwohl Vélez et al. (2014) keine Unterschiede zwischen den
Rassengruppen für die Variablen Volumen (6,7 mL), Spermienkonzentration
(741,36 x 106
Spermien mL-1
), Massenmotilität (70,60 %), individuelle
Motilität (61,64 %) und Mortalität (27,73 %) bei der Bewertung der Rassen
Brahman White, Brahman Red, Simmental, Simmental x Zebu und
Romosinuano fanden. In ähnlicher Weise fanden Vejarano et al. (2005) bei

35
der Bewertung der Samenqualität von Bos Taurus, Bos indicus und Mestizo-
Bullen keine statistischen Unterschiede bei Volumen, Morphologie,
Massenmotilität, individueller Motilität und Mortalität.Bei der Interaktion
Mineralstoffmischung*Rasse wurde bei beiden Rassen eine Abnahme der
Massenmotilität festgestellt, sowie eine Zunahme der Mortalität und des
Prozentsatzes der Spermien mit Kopfanomalien bei der Rasse Holstein,
wenn die Mineralstoffmischung nicht ergänzt wurde, und eine Zunahme der
Spermienmortalität und der Kopfanomalien bei der Rasse Brown Swiss,
wenn 200 Gramm Mineralstoffmischung verabreicht wurden.
SCHLUSSFOLGERUNG
Sowohl die Mineralien als auch die Rasse beeinflussen in gewisser Weise
die Samenqualität, was durch die in dieser Studie beobachteten Daten
bestätigt wird, da die Ergänzung der Ernährung der Vatertiere mit einer
Mineralienmischung die Samenqualität verbesserte, indem sie den
Prozentsatz der Motilität und der Vitalität erhöhte und den Prozentsatz der
Anomalien in dem für die Kryokonservierung bestimmten Sperma
verringerte. Außerdem liefern Holstein-Friesen-Bullen im Vergleich zu
Braunvieh-Bullen eine größere Samenmenge mit höherer
Spermienkonzentration und einem geringeren Prozentsatz von Anomalien
im Kopfbereich.
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37
MINERALIEN UND IHRE AUSWIRKUNGEN AUF DIE QUALITÄT
VON RINDERSPERMA VOR UND NACH DER
KRYOKONSERVIERUNG
ZUSAMMENFASSUNG
Die Rinderzucht macht dank der Entwicklung reproduktiver Biotechnologien
wie der Samenverdünnung und der Kryokonservierung für den Einsatz bei
der künstlichen Besamung (AI) rasante Fortschritte. Allerdings führen
Faktoren wie Mineralstoffmangel zu geringeren Fruchtbarkeitsraten und
erheblichen wirtschaftlichen Verlusten aufgrund schlechter Samenqualität.
Daher wurde ein Versuch konzipiert, um die Auswirkungen einer
Mineralstoffergänzung auf die Samenqualität von Rindern vor und nach der
Kryokonservierung zu quantifizieren. Dazu wurden Bullen, die mit Ab-
Libitum-Futter gefüttert wurden, nach dem Zufallsprinzip 0, 100 und 200
g/Zoll/Tag einer Mineralstoffmischung verabreicht. Die Daten wurden in
einem gekreuzten Design mit Tukey's Test bei 5% organisiert. Bewertet
wurden: Volumen, Konzentration und Massenmotilität im frischen Sperma;
progressive und individuelle Motilität, Vitalität und Spermamorphologie im
frischen und aufgetauten Sperma. Es wurden Unterschiede (p0,05) bei der
Massenmotilität (76,47 %) und den Spermienanomalien (1,67 %) in
frischem Sperma festgestellt, wenn es mit Mineralien ergänzt wurde; dies
lässt den Schluss zu, dass eine Mineralienergänzung die Qualität des
frischen Spermas verbessert.
SCHLÜSSELWÖRTER: Mineralien, Spermaqualität, Kryokonservierung,

38
ABSTRACT
Die Viehzucht schreitet dank der Entwicklung reproduktiver
Biotechnologien wie der Verdünnung und Kryokonservierung von Samen
zur Verwendung bei der künstlichen Besamung (AI) rasch voran, jedoch
verursachen Faktoren wie Mineralstoffmangel geringere Fruchtbarkeitsraten
und wirtschaftliche Verluste aufgrund schlechter Samenqualität. Daher
wurden die Auswirkungen von Mineralien auf die Samenqualität von
Rindern vor und nach der Kryokonservierung nach dem Zufallsprinzip
bestimmt: 0, 100 und 200 g/Bulle/Tag einer Mineralienmischung, gefüttert
mit Futtermitteln für ab-libitum-Bullen. Die Daten wurden in einem
Crossover-Design mit Tukey-Test bei 5 % organisiert und ausgewertet:
Volumen, Konzentration und Massenmotilität in Frischsamen; progressive
Motilität, individuelle Motilität, Vitalität und Morphologie in Frischsamen
und gefroren/aufgetaut. Es wurden Unterschiede (p0,05) bei der
Massenmotilität (76,47%) und den Anomalien (1,67%) im frischen Sperma
festgestellt, wenn Mineralien verabreicht wurden. Die Schlussfolgerung ist,
dass die Mineralstoffergänzung die Qualität des frischen Spermas verbessert.
KEY WORDS: Mineralien, Spermaqualität, Kryokonservierung

39
EINFÜHRUNG
Die Viehzucht macht dank der Entwicklung der Biotechnologie, der
genetischen Verbesserung, der Gesundheit, der Ernährung usw. rasante
Fortschritte, die zu einer Steigerung der Produktion, der Rentabilität und der
Nachhaltigkeit führen (FEDEGAN, 2019). Durch den Einsatz von
Biotechnologien wie der Samenverdünnung und der Kryokonservierung
sowie der massiven Verbreitung von Techniken der künstlichen Besamung
(AI) konnte die Verbesserung der produktiven Eigenschaften der Herde
beschleunigt werden. Die Kryokonservierung ermöglicht die Konservierung
von Samen über längere Zeiträume, was die Vermehrung und Verbreitung
erwünschter Gene auf nationaler und internationaler Ebene massiv
begünstigt, wodurch der Kauf und der Transfer sehr teurer Reproduzenten
vermieden und die gesundheitlichen Risiken für die Länder verringert
werden können, zusätzlich zu einer erheblichen Reduzierung der
Produktionskosten (Giraldo, 2007). In vielen Betrieben in Lateinamerika, die
die künstliche Besamung anwenden, ist die Fruchtbarkeit nicht optimal, was
auf die fragwürdige Spermienqualität der Bullen zurückzuführen ist, wobei
einer der Einflussfaktoren der Mangel an Makro- und Mikromineralien ist.
Trotz dieser Situation wird dem Problem nicht die Aufmerksamkeit
geschenkt, die es verdient, da die mit Mineralstoffmangel verbundene
Symptomatik bei der Bewertung des allgemeinen Gesundheitszustands des
Tieres oder der Herde nicht offensichtlich ist (Larson, 2005) und das
Problem im Verborgenen bleibt, ohne dass die wirtschaftlichen Verluste, die
es mit sich bringt, abgeschätzt werden können.Das Ziel dieser Studie war es,
die Wirkung von Mineralstoffen auf die Spermienqualität vor und nach der
Kryokonservierung zu bestimmen. Die Hypothese, dass die Ergänzung der
Bullen mit einer Mineralienmischung zu einer Erhöhung des
Spermavolumens, der Spermienkonzentration, der Vitalität, der
Massenmotilität, der individuellen Motilität und der progressiven Motilität
sowie zu einer Verringerung der Spermienanomalien, also zu einer
Verbesserung der Spermienqualität führen würde.

40
MATERIALIEN UND METHODEN
Die Studie wurde im Zentrum für die genetische Verbesserung von Rindern
BOSSGEN (Produ-Biogensa) in der Gemeinde Machachi-Ecuador
durchgeführt. Bewertet wurde das Sperma von Bos-Taurus-Bullen6 mit
einem Durchschnittsgewicht von 450 kg, denen nach dem Zufallsprinzip die
folgenden Behandlungen zugeführt wurden: T 0= 0 g/Zehe/Tag (Kontrolle),
T1 = 100 g/Zehe/Tag (Optimum) und T 2= 200 g/Zehe/Tag (Exzess) der
Mineralstoffmischung mit folgender chemischer Zusammensetzung in
mg/kg: Ca 18862,52; P 6020,00; Mg 583,25; Zn 131,10; Mn 52,35; Se
1,05;Fe 168,85; Cu 40,72; Co 0,68 und S 8 gemäß der chemischen Analyse
des Labors, gemäß der Methodik des gekreuzten Designs (D.C.) wurden drei
Perioden festgelegt, jede mit einer Woche Anpassung und drei Wochen
Bewertung und zwischen den Perioden sechs Wochen Ruhe, als Futter
wurde eine Futtermischung angeboten, bestehend aus: Blaugras (Setaria
aphacellata), Raygras (Lolium perenne), Futterhafer (Avena sativa), Vicia
faba (Vicia villosa), Futterwegerich (Plantago major), Kuhzunge (Rumex
crispus L.) und Weißklee (Trifolium repens) ab-libitum unter Beweidung.
Drei Ejakulate pro Bulle wurden mit der Methode der künstlichen Vagina
entnommen, beginnend um 8.00 Uhr morgens mit der Vorbereitung der
Bullen gemäß den festgelegten Protokollen, die Proben wurden identifiziert
und ins Labor gebracht, wo Folgendes ausgewertet wurde Ejakulatvolumen
- gemessen durch direkte Beobachtung in graduierten Auffangröhrchen (Pirec®
von 15 ml) und der Wert in ml ausgedrückt. Spermienkonzentration: 7 μL
reines Sperma wurden in die Mikrotiterplatte gegeben und in das für Rinder
geeichte Spektralphotometer (Spermacue-Minitub) gegeben und der
Messwert aufgezeichnet. Um den Prozentsatz der beweglichen Spermien zu
bestimmen, wurde ein Tropfen (5 μl) Sperma auf einen auf ⁰C37 temperierten
Objektträger gegeben und unter einem optischen Mikroskop (Olympus, CX-
21) bei 10-facher Vergrößerung beobachtet. Die individuelle und
progressive Motilität wurde mit 2,9%igem Natriumcitrat im Verhältnis
1:10 verdünnt, ein Tropfen dieser Lösung wurde auf einen ordnungsgemäß
temperierten Objektträger (⁰C37) gegeben und unter einem optischen
Mikroskop (Olympus, CX-21) bei 100-facher Vergrößerung subjektiv
beurteilt. Spermienvitalität und -morphologie: Subjektive Bewertung in
Prozent durch ein Phasenkontrastmikroskop (Olympus) bei 1000-facher
Vergrößerung eines Tropfens verdünnten Spermas (5 μL) und Färbung mit
Eosin-Nigrosin. Anschließend wurden die Halme verdünnt, verpackt,
eingefroren und fünf Monate lang in flüssigem Stickstoff konserviert, und
das gefrorene/aufgetaute Sperma wurde auf individuelle Motilität,
progressive Motilität, Vitalität und Spermienmorphologie untersucht. Die
Daten wurden in einem Crossover-Design (C.D.) unter Anwendung des
folgenden mathematischen Modells organisiert Xijk = μ + Ti + βj +δk +
Eijk, zur Bestimmung der Signifikanzbereiche wurde der Tukey-Test bei 5%

41
verwendet. Die Informationen wurden mit der Statistiksoftware INFOSTAT
(Studentenversion, 2014) verarbeitet.
ERGEBNISSE UND DISKUSSIONEN
Spermienqualität vor der Kryokonservierung
Motilität. Unterschiede (p0,05) wurden während des gesamten
Bewertungszeitraums für die Massenmotilität sowie in den letzten drei
Wochen für die individuelle Motilität (p0,05) und in der Woche und0,1 für
die progressive 3-Motilität (p0,05) festgestellt, was den besten
Motilitätsprozentsätzen entspricht, wenn y 100g/Ze/Tag200 der
Mineralmischung angewendet wurde (Tabelle 1).
Morphologie. Der Prozentsatz der Anomalien am Kopf war geringer
(p0,05), wenn die Mineralmischung ergänzt wurde, bei den Anomalien am
Schwanz wurden keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen
festgestellt.
Tabelle Durchschnittswerte1. für die Motilität (%) in der Analyse und
Auswirkungen der Mineralstoffergänzung auf die Samenqualität vor der
Kryokonservierung.
Durchschnittswerte (%)
Massenmotilität Individuelle
Beweglichkeit
Progressive
Motilität
Beha
ndlun
gen
S 0 S 1 S 2 S
3
S
0
S
1
S
2
S
3
S
0
S
1
S
2
S
3
T0 72,4
b
71,9
b
72,
2b
73
,3
b
72,
1a
71
,9
b
71
,9
b
72
,4
b
73,
1b
72
,8
b
73
,2a
73
,2
b
T1 75,0
a
75,3
a
76,
6a
75
,0
a
75,
0a
74
,8a
73
,9a
74
,8
a
76,
5a
75
,6a
74
,2a
76
,1
a
T2 73,2
a
74,6
a
75,
1a
76
,5
a
73,
1a
73
,8a
75
,0a
74
,6
a
75,
4a
76
,3a
75
,4a
76
,3
a
Unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede (p 0,05)
Tukey 5% S = Woche
T= 00g/Ze/Tag Mineralmischung T= 1100g/Ze/Tag Mineralmischung T=
2200g/Ze/Tag Mineralmischung T= 100g/Ze/Tag Mineralmischung T=
200g/Ze/Tag Mineralmischung die Behandlungen mit Ausnahme der
Anfangsphase (Woche 0 und 1), wo der höchste Prozentsatz an Anomalien
(p0,05) in der Kontrollbehandlung gefunden wurde (Tabelle 2).

42
Bei den übrigen Variablen wurden keine statistischen Unterschiede
festgestellt (p0,05).Mineralstoffmangel wird mit einem beeinträchtigten
Fortpflanzungsverhalten bei Tieren in Verbindung gebracht (Smith und
Akinbamijo, 2000). Das männliche Fortpflanzungsgewebe benötigt ein
optimales Niveau an Selen (Se), eine kleine Abweichung (Mangel oder
Überschuss) kann mehrere Spermienanomalien verursachen, die Motilität
und Vitalität verringern, was wiederum die Samenqualität und Fruchtbarkeit
beeinträchtigt (Ahsan, 2014). Mehrere Untersuchungen zeigen, dass eine
Supplementierung mit einem optimalen Se-Gehalt in der Ernährung von
Tierarten wie Wachtel (Biswas, 2016), Gans (Jerysz und Lukaszewicz,
2013), Schafbock (Fernandez, et al., 2013 und Silva, 2014), Stier (Geary, et
al., 2016) und Mann (Ahsan, 2014) zu einer Erhöhung des Volumens (Jerysz
und Lukaszewicz, und2013 Silva, 2014), der Konzentration (Fernandez, et al,
2013, Geary, et al., und 2016Jerysz und Lukaszewicz, 2013) und Motilität
(Ahsan, 2014 und Biswas, 2016) sowie eine geringere Mortalität (Ahsan,
Biswas2014, und 2016Jerysz und Lukaszewicz, 2013) und
Spermienanomalien (Ahsan, 2014, Fernandez, et al., 2013, Jerysz und
Lukaszewicz, 2013 und Silva, 2014).
Tabelle Durchschnittswerte2. für die Morphologie (%) in der Analyse und
Auswirkungen der Mineralstoffergänzung auf die Samenqualität vor der
Kryokonservierung.
Durchschnittswerte (%)
Anomalien am Kopf Schwanzanomalien
Behan
dlunge
n
S 0 S 1 S 2 S 3 S 0 S 1 S 2 S 3
T0 2,7b 3,0b 3,2c 3,0b 2,2b 2,2b 2,0a 2,0a
T1 1,5a 2,0a 1,7a 1,7a 1,5a 1,3a 1,7a 1,7a
T2 1,5a 2,0a 2,7b 2,0a 1,3a 1,7a 1,3a 1,7a
Tukey 5% S = Woche
T= 00g/Ze/Tag Mineralmischung T= 1100g/Ze/Tag Mineralmischung T=
2200g/Ze/Tag Mineralmischung T= 100g/Ze/Tag Mineralmischung T=
200g/Ze/Tag Mineralmischung

43
Se-Mangel ist mit oxidativem Stress verbunden, der die Integrität der DNA,
Proteine und Lipide der Plasmamembran von Spermien verändert (Ahsan,
2014 und Aiken, et al., 2014) und beeinträchtigt die Struktur des
Mittelstücks (Michaelis, 2014), was zu einem Verlust oder einer
Veränderung der Motilität (Pieczyńska und Grajeta, 2015) und zu
morphologischen Schäden (Aiken und Curry, 2011) führt.Zink (Zn) ist in
der kaudalen Region der Spermien konzentriert, es ist entscheidend für die
Membranstabilität, die mechanischen Eigenschaften der akzessorischen
Fasern, die Morphologie, das Volumen und die Spermienmotilität (Rahman,
Qureshi und Khan, 2014), außerdem ist es zusammen mit Cu und Se
Bestandteil vieler Enzyme, die an der Fortpflanzung beteiligt sind
(Wdowiak, Bakalczuk und Bakalczuk, 2015), sein Mangel wird mit
unfruchtbaren Männern in Verbindung gebracht (Türk, 2014). Na- +
und K-
Kationen+
stellen das osmotische Gleichgewicht her. Die Osmolarität des
Samenplasmas spielt eine wichtige Rolle bei der Aktivierung der
Samenzellen (Asadpour, 2012). Diese Ionen haben eine hemmende Wirkung
auf die Spermienmotilität (Judycka, et al., 2016), wobei niedrige
Prozentsätze beweglicher Spermien mit hohen Na- +
und K-Konzentrationen+
in Verbindung gebracht werden (Asadpour, and2012 Judycka, et al., 2016).
Kalzium (Ca2+
) stimuliert die Steroidogenese in den Leydig-Zellen und ist
mit der Spermienbewegung verbunden, so dass sein Mangel zu einer
verminderten Spermienmotilität führt (Kaya, Askoy und Tekeli, 2002).
Spermienqualität nach Kryokonservierung
Es wurden keine Unterschiede zwischen den Behandlungen festgestellt (p
0,05). Wenn Sperma eingefroren wird, kommt es zu einer Verschlechterung
der Plasma- und Akrosomenmembran, die durch Veränderungen ihrer
Organisation, Fluidität, Permeabilität, Lipidzusammensetzung (Watson,
1995) und den Verlust einiger Membranproteine (Ollero, et al., 1998), wie
z.B. der Enzyme, die für die Metabolisierung reaktiver Sauerstoffspezies
(ROS) verantwortlich sind, verursacht wird (Cerolini, et al., 2001). Dies
spiegelt sich in einem durchschnittlichen Rückgang der individuellen
Motilität von 30-40% im Vergleich zu frischem Sperma (Holt, 2000) und
einer drastischen Verringerung der Überlebensrate der Spermien wider,
wobei ein Wert von 50% der Vitalität als zufriedenstellend angesehen wird
(Curry, 2000); die Hauptursachen für Stress sind: thermisch, mechanisch,
chemisch, osmotisch (Hernández, et al, 2015 und Watson, 2000), oxidativ
(Hernández, et al., 2015) und die Bildung von intrazellulärem Eis
(Hernández, et al., und2015 Watson, 2000). ROS sind für strukturelle und
funktionelle Veränderungen der Spermien verantwortlich, wie z. B.:
kollaterale Schäden an Membranproteinen und Lipiden (Aitken, 2014),
Veränderung der DNA-Integrität (Agarwal, 2016, Aitken, 2014 und
Mayorga, 2016 ), des Zytoskeletts und der Axoneme und Erhöhung der

44
Lipidperoxidation (Agarwal, 2016), was zu morphologisch veränderten und
unbeweglichen Spermien führt, was wiederum eine schlechte Spermienqualität
und damit Unfruchtbarkeit zur Folge hat (Palmieri, 2016). Bei Zugabe von
Enzymen oder antioxidativen Substanzen wird beobachtet: eine geringere
Produktion von Superoxidanionen und Wasserstoffperoxid (Sapanidou, et
al., 2016), eine geringere Lipidperoxidation (Giacone, et al., und 2016Singh,
et al., 2016) und eine geringere Anzahl von Zellen mit DNA-
Fragmentierung (Giraldo, 2007) sowie eine signifikante Steigerung der
Spermienproduktion, -motilität, -lebensfähigkeit und Akrosomintegrität
(Giraldo, und2007 Singh,2016), was sich positiv auf die Eigenschaften der
Samenqualität (Tvrdá, et al., 2016) und ihre Befruchtungsfähigkeit auswirkt.
Es sollte nicht vergessen werden, dass diese Enzyme oder antioxidativen
Substanzen in ihrer Struktur durch bestimmte Mineralien wie Se und Cu in
der Glutathionperoxidase (GSHPx), Mn, Cu und Zn in der
Superoxiddismutase (SOD) gebildet oder aktiviert werden, wodurch die
Integrität der Spermienmembranen aufrechterhalten und eine positive
Wirkung auf ihre Vitalität ausgeübt wird.
Ein weiterer positiver Effekt der Supplementierung mit einer
Mineralstoffmischung ist die Erhöhung der Konzentration von gelösten
Stoffen an der Außenseite der Zelle, ein unverzichtbarer Mechanismus zur
Aufrechterhaltung des Zellvolumens mit einer ausreichenden Menge an
intrazellulärem Wasser, wodurch die Bildung von Eiskristallen vermieden
wird, die das Überleben der Zelle beeinträchtigen.
SCHLUSSFOLGERUNG
Die Ergänzung des Futters der Hengste mit einer Mineralstoffmischung
verbesserte die Samenqualität, indem sie den Prozentsatz der Motilität
erhöhte und den Prozentsatz der Anomalien im frischen Sperma verringerte.
Bei gefrorenem/aufgetautem Sperma wurden jedoch keine Unterschiede
festgestellt.

45
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48
ANALYSE UND AUSWIRKUNGEN DER ERGÄNZUNG EINER
MINERALSTOFFMISCHUNG AUF DIE SPERMAQUALITÄT VOR
UND NACH DER KRYOKONSERVIERUNG BEI BOSS-TAURUS-
BULLEN
ZUSAMMENFASSUNG
Wir haben versucht, die Auswirkungen einer Supplementierung mit einer
Mineralstoffmischung auf die Samenqualität vor und nach der
Kryokonservierung bei Boss-Taurus-Bullen zu analysieren und zu bestimmen.
Dabei wurden nach dem Zufallsprinzip drei Behandlungen (0, 100 und 200
g/Ze/Tag Mineralstoffmischung) an Tiere verabreicht, die täglich mit einer Ab-
Libitum-Futtermischung gefüttert wurden, die Daten wurden in einem
gekreuzten Design unter Anwendung von Duncan-Tests bei 5 % organisiert
und ausgewertet: Spermavolumen und -konzentration in frischem Sperma;
Motilität, Vitalität und Morphologie in frischem und
gefrorenem/aufgetautem Sperma; außerdem wurde die Konzentration von
Mineralien im Samenplasma vor und nach der Kryokonservierung
analysiert. Es wurden Unterschiede (p0,05) bei der Massenmotilität
(76,47%), der Mortalität (2,83%) und den Kopfanomalien (1,67%) im frischen
Samen und der Mortalität (20,83%) im gefrorenen/aufgetauten Samen
festgestellt, wenn eine Mineralienmischung in g/Ze/Tag100 verabreicht
wurde. Das Vorhandensein von Ca, P, Mg, Zn, Mn, Se, Fe, Cu, Co und S
wurde im prä- und postkryokonservierten Samenplasma bestimmt, dessen
Konzentration höher war, wenn 200 g/Total/Tag verabreicht wurden, was
den Schluss zulässt, dass eine Mineralstoffergänzung in diesen Mengen die
Samenqualität verbessert.
Schlüsselwörter: Mineralien, Samenqualität, Samenplasma, reaktive
Sauerstoffspezies, Antioxidantien, intrazelluläres Eis, Osmose.

49
ABSTRACT
Es zielt darauf ab, zu analysieren und zu bestimmen, die Auswirkungen der
Ergänzung mit Mineral-Mischung auf die Samenqualität vor und nach der
Kryokonservierung in Boss Taurus Stiere, die Anwendung zufällig drei
Behandlungen (0, 100 und 200 g / Bullen / Tag der Mineral-Mischung) Tiere
gefüttert täglich mit Futter-Mischung ab-libitum, Daten in einem Crossover-
Design mit Duncan-Test bei 5% organisiert ist, zu bewerten: Volumen und
Spermienkonzentration in frischem Sperma; Motilität, Lebensfähigkeit und
Morphologie in frischem und gefrorenem/aufgetautem Sperma; außerdem
wurde die Mineralienkonzentration im Samenplasma vor und nach der
Kryokonservierung analysiert. Es wurden Unterschiede (p0,05) bei der
Massenmotilität (76,47 %), der Sterblichkeit (2,83 %) und den
Kopfanomalien (1,67 %) im frischen Samen und der Sterblichkeit (20,83 %)
im gefrorenen/aufgetauten Samen festgestellt, wenn eine
Mineralienmischung von 100 g/Mann/Tag verabreicht wurde. Das
Vorhandensein von Ca, P, Mg, Zn, Mn, Se, Fe, Cu, Co und S im
Samenplasma vor und nach der Kryokonservierung wurde durch die
Verabreichung von mehr als 200 g/Rind/Tag bestimmt, was den Schluss
zulässt, dass eine Mineralstoffergänzung in angemessener Höhe die
Samenqualität verbessert.
Schlüsselwörter: Mineralien, Spermaqualität, Samenplasma, reaktive
Sauerstoffspezies, Antioxidantien, intrazelluläres Eis, Osmose.

50
EINFÜHRUNG
Die Entwicklung der Viehzucht schreitet dank der Entwicklung der
Biotechnologie, der genetischen Verbesserung, der Gesundheit, der
Ernährung usw. rasch voran und umfasst weitreichende Ziele, die auf die
Steigerung der Produktion, der Rentabilität und der Nachhaltigkeit abzielen
(Kolumbianischer Verband der Viehzüchter FEDEGAN, 2006). Der Einsatz
von Biotechnologien wie Samenverdünnung und Kryokonservierung sowie
der massive Einsatz von Techniken der künstlichen Besamung (AI) haben es
ermöglicht, die Verbesserung der produktiven Merkmale der Herde zu
beschleunigen. Dadurch wird eine größere Anzahl verbesserter Nachkommen
erreicht, die Vermehrung und Verbreitung erwünschter Gene auf nationaler
und internationaler Ebene, die Konservierung von Samen für lange Zeiträume
sowie die Erleichterung des Transports, die Vermeidung kostspieliger
Transfers von Reproduzenten und die Verringerung der gesundheitlichen
Risiken für die Länder (González, Acosta, Williams und Crudeli, 2004).
Leider ist diese Technik in unserem Land noch nicht sehr weit entwickelt, so
dass Samen aus den Industrieländern importiert wird, wodurch Genetik
eingeführt wird, die nichts mit den vorherrschenden Umweltbedingungen in
unserem Gebiet zu tun hat, geschweige denn mit den bei uns praktizierten
Haltungssystemen (Ernährung, Gesundheit, Infrastruktur, Tierschutz). Dies
führt dazu, dass sich diese Tiere kaum oder gar nicht an die Umwelt
anpassen und ein ernsthaftes Problem bei den Fortpflanzungsparametern
hervorrufen, insbesondere den Rückgang der Fruchtbarkeit, der auf eine
mangelhafte Spermienqualität zurückzuführen ist, die durch viele Faktoren
verursacht wird, wobei eine der Ursachen der Mangel an Makro- und
Mikromineralien im Samenplasma sein könnte, insbesondere bei
aufgetautem Samen.Die Rolle der Mineralien des Samenplasmas für die
Spermienqualität und die künftige Fruchtbarkeit ist nicht bekannt, weshalb ihr
nicht die gebührende Aufmerksamkeit geschenkt wird, insbesondere wenn die
Symptomatik des Mangels nicht offensichtlich ist (Larson, 2005) und die
dadurch verursachten wirtschaftlichen Verluste nicht bewertet werden
können. Daher zielt diese Untersuchung darauf ab, die Bedeutung von
Mineralien in Bezug auf die Spermienqualität (Volumen, Konzentration,
Vitalität, Motilität, Morphologie usw.) zu bestimmen, den Einfluss von
Mineralien in den Prozessen der Kryokonservierung von Sperma zu bewerten
und das Verhalten von Spermien beim Auftauen zu bestimmen. Zu diesem
Zweck wurden in der Forschung die folgenden Ziele festgelegt:
Allgemeine Zielsetzung
Analyse und Bestimmung der Auswirkungen einer Mineralstoffmischung
auf die Samenqualität von Boss-Taurus-Bullen vor und nach der
Kryokonservierung.

51
Spezifische Zielsetzungen
9 Es sollte festgestellt werden, ob die Supplementierung mit einer
Mineralienmischung die Samenqualität vor und nach der Kryokonservierung
beeinflusst.
9 Analyse der Konzentration von Mineralien im Samenplasma vor und
nach der Kryokonservierung nach der Supplementierung mit einer
Mineralienmischung.
METHODIK
Die Studie wurde im Zentrum für die genetische Verbesserung von Rindern
BOSSGEN (ProduBiogensa) durchgeführt, das sich in der Gemeinde
Machachi befindet. Das Sperma von Bullen6 , die in zwei Gruppen eingeteilt
waren (Gruppe 1 = Bullen der Rasse Holstein Friesian und Gruppe 2 =
Bullen der Rasse Brown Swiss), wurde bewertet und die folgenden
Behandlungen wurden nach dem Zufallsprinzip angewandt: T0 = 0 g/toro/Tag
(Kontrolle), T1 = 100 g/toro/Tag und T2 = 200 g/toro/Tag einer
Mineralstoffmischung mit folgender chemischer Zusammensetzung in
mg/kg: Ca P 18862.52,Mg6020.00, Zn583.25, 131.10, Mn Se 52.35,Fe1.05,
Cu 168.85,40.72, Co 0.68 und S 8 gemäß al.chemischer Analyse des
Labors. Die Tiere erhielten als Futter eine Ab-Libitum-Futtermischung, die
Ergebnisse der chemischen Analyse sind wie folgt: Ca 3625.30, P 9411.74,
Mg Zn709.27, Mn14.44, Se6.47, 1.00, Fe Cu65.26, Co9.47, 1.00 und S
mg/kg.126.53Die Spermaproben wurden zu Beginn des Versuchs und danach
jede Woche mit der Methode der künstlichen Scheide entnommen. Die
Parameter, die im frischen Sperma bewertet wurden, waren:
Ejakulatvolumen, Spermienkonzentration, Massenmotilität, individuelle
Motilität, geradlinige Motilität, Vitalität und Spermienmorphologie. Von
jeder Probe wurde eine Teilprobe entnommen und bei 3000 U/min/15
Minuten zentrifugiert, um das Samenplasma zu trennen und die
Anwesenheit und Konzentration von Mineralien zu analysieren.
Anschließend wurde eine Verdünnung durchgeführt (Die Mineralienanalyse
des Verdünnungsmittels ergab die folgenden Konzentrationen: Ca P
107.58, 1,70, Mg Zn31,40, Mn 0,80,0,32,Se 0,21, Fe 10,47, 0,44, Co 0,01
und S 383,33 mg/L), Verpackung und Einfrieren des Samens, der fünf
Monate lang in flüssigem Stickstoff aufbewahrt wurde; nach dem Auftauen
wurden die individuelle Motilität, die geradlinige Motilität, die Vitalität und
die Morphologie bewertet. Die Daten wurden in einem Crossover-Design
(D.C.) unter Anwendung des Duncan-Signifikanztests bei 5% organisiert. Es
wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse zwischen dem Gehalt an
Mineralienmischungen und der Konzentration der Mineralien im
Samenplasma vor und nach der Kryokonservierung durchgeführt. Die
Informationen wurden mit der Statistiksoftware INFOSTAT
(Studentenversion, 2014) und EXCEL verarbeitet. 2013.

52
Spermienqualität vor der Kryokonservierung
Motilität - Unterschiede (p0,05) wurden während des gesamten
Bewertungszeitraums für die Massenmotilität sowie in den letzten drei
Wochen für die individuelle Motilität (p0,05) und in der Woche und0,1 für
die geradlinige 3-Motilität (p0,05) festgestellt, was den besten
Motilitätsprozentsätzen bei der Anwendung von 100g/toro/Tag200
entspricht (Tabelle 1).
Tabelle Durchschnittswerte1. für die Motilität (%) in der Analyse und
Auswirkungen der Supplementierung mit einer Mineralienmischung auf
die Samenqualität vor der Kryokonservierung bei Boss Taurus-Bullen.
Machachi - Pichincha 2013
Durchschnitt (%)
T
ra
t
Massenmotilität Individuelle
Beweglichkeit
Rektilineare
Motilität
Se
m.
0
Se
m.
1
Se
m.
2
Se
m.
3
Se
m.
0
Se
m.
1
Se
m.
2
Se
m.
3
Se
m.
0
Se
m.
1
Se
m.
2
Se
m.
3
T
0
72.
41
b
71.
89
b
72.
24
b
73.
32
b
72.
09a
71.
90
b
71.
90
b
72.
41
b
73.
13
b
72.
76
b
73.
16a
73.
16
b
T
1
74.
96a
75.
34a
76.
55a
75.
00a
74.
98a
74.
77a
73.
92a
74.
84a
76.
47a
75.
55a
74.
25a
76.
06a
T
2
73.
15a
74.
55a
75.
14a
76.
47a
73.
14a
73.
85a
74.
99a
74.
59a
75.
39a
76.
27a
75.
35a
76.
27a
Duncan 5% Woche = Woche T0= 0g/Ze/Tag Mineralmischung T1=
100g/Ze/Tag Mineralmischung T2= 200g/Ze/Tag Mineralmischung
Morphologie: Der Prozentsatz der Kopfanomalien wurde reduziert
(p0,05), die Ergänzung der Ernährung und100 200 g/Zehe/Tag von
Mineral-Mix, obwohl das Verhalten des letzteren war das gleiche, mit
Ausnahme der Woche 2. Bei den Schwanzanomalien gab es jedoch keine
Unterschiede zwischen den Behandlungen, außer in der Anfangsphase
(Woche 0 und 1), wo ein höherer Prozentsatz von Anomalien (p0,05) in der
Kontrollbehandlung (0 g/Bulle/Tag) beobachtet wurde (Tabelle 2).

53
Tabelle Durchschnittswerte2. für die Morphologie (%) in der Analyse und
die Auswirkungen der Supplementierung mit einer Mineralienmischung
auf die Samenqualität vor der Kryokonservierung bei Boss Taurus-Bullen.
Durchschnitt (%)
Trat
Anomalien am Kopf Schwanzanomalien
Sem.0 Sem.1 Sem.2 Sem.3 Sem.0 Sem.1 Sem.2 Sem.3
T0 2.67b 3.00b 3.17c 3.00b 2.17b 2.17b 2.00a 2.00a
T1 1.50a 2.00a 1.67a 1.67a 1.50a 1.33a 1.67a 1.67a
T2 1.50a 2.00a 2.17b 2.00a 1.33a 1.67a 1.33a 1.67a
Sem. = Woche
T0= 0g/Zehe/Tag Mineralmischung T1= 100g/Zehe/Tag Mineralmischung
T2= 200g/Zehe/Tag Mineralmischung
Sterblichkeit: Mit der Verabreichung von 100 und 200 g/toro/Tag wurde
der Prozentsatz der Sterblichkeit im Vergleich zur Kontrollbehandlung in
allen Bewertungswochen reduziert (p0,05); die niedrigsten Ergebnisse
wurden beobachtet, wenn die Bullen 100 g/toro/Tag zu sich nahmen (2,50
und 2,83, 2,672,83% in Woche y,0,1,2 bzw.3) (Tabelle 3). Die übrigen
Variablen waren mit p0,05 nicht signifikant. Mineralstoffmängel stehen in
Zusammenhang mit einem beeinträchtigten Fortpflanzungsverhalten bei
weiblichen und männlichen Nutztieren (Smith und Akinbamijo, 2000). Für
Barber, Parker und McDaniel (2005) hat die direkte Zugabe von Mineralien
zu Sperma nachteilige Auswirkungen auf die Variablen der
Spermienqualität, wenn sie unter In-vitro-Bedingungen bewertet werden.
Tabelle Durchschnittswerte3. für die Sterblichkeit (%) in der Analyse und
die Auswirkungen der Supplementierung mit einer Mineralstoffmischung
auf die Samenqualität vor der Kryokonservierung bei Boss Taurus-Bullen.
Durchschnitt (%)
Trat
Sterblichkeit
Sem.0 Sem.1 Sem.2 Sem.3
T0 4.50b 4.50b 4.33b 4.67b
T1 2.50a 2.83a 2.67a 2.83a
T2 2.83a 3.17a 3.33a 3.50a
Sem. = Woche
T0= 0g/Zehe/Tag Mineralmischung T1= 100g/Zehe/Tag Mineralmischung
T2= 200g/Zehe/Tag Mineralmischung

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