Spermalagerung bei 5 °C – Neuartiges Konzept zur Samenkonservierung kann Antibiotika einsparen

Das Projekt CoolSperm stellt aktuelle Erkenntnisse zur Kältekonservierung von Ebersperma aus der laufenden Forschungsarbeit vor.

Florian Reckinger, Hochschule Osnabrück

Ebersperma ist ein Naturprodukt und kommt während des Deckakts und auch bei der Spermagewinnung für die künstliche Besamung mit der Bakterienflora des männlichen Genitaltrakts in Kontakt. Damit das Wachstum von Bakterien gehemmt wird, welche mit zunehmender Lagerungsdauer spermienschädigend wirken können, ist in Spermaportionen Antibiotikum enthalten. Zum Erhalt der Qualität des Spermas bei der praxisüblichen 17 °C-Lagerung war dieser Antibiotikaeinsatz über viele Jahre in Europa gesetzlich verpflichtend. Um möglichen Resistenzgefahren gegenüber den eingesetzten Antibiotika vorzubeugen und trotzdem die Spermaqualität zu gewährleisten, wurden verschiedene neue Verfahren erprobt. Dabei ist die Konservierung von Ebersperma bei einer niedrigen Temperatur von 5 °C eine besonders vielversprechende Methode. Schädliche Bakterien in den Besamungstuben werden durch die niedrige Temperatur in ihrem Wachstum gehemmt und Spermien können dank spezieller Samenverdünner lange gelagert werden. Im Rahmen des Cool- Sperm Projekts erfolgten Laborversuche und erstmalig ein Besamungsversuch bei Sauen mit der in Europa üblichen zervikalen Besamungstechnik auf GFS-Kundenbetrieben. Die GFS führt das von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung geförderte Projekt als Praxispartner des Fördervereins Bioökonomieforschung e. V. (FBF) zusammen mit der Tierärztlichen Hochschule Hannover und der Hochschule Osnabrück durch.

Welche Eber kommen für den Einsatz von Kaltsperma in Frage?

Im Gegensatz zu anderen Tierarten reagieren Spermien einzelner Eber sensibel auf Temperaturschwankungen. Die Auswahl geeigneter Eber für die Spermalagerung bei 5 °C war die Kernfrage der Bachelorarbeit an der Hochschule Osnabrück und Vorbereitung für den Besamungsversuch im Rahmen einer Masterarbeit. Ejakulate von 20 verschiedenen Endstufenebern am GFS-Standort Saerbeck wurden jeweils aufgeteilt und mit einem speziellen Langzeitsamenverdünner (Versuchsgruppe), welcher sich auch für die Kältelagerung eignet, sowie mit dem Standardverdünner (Kontrolle) verdünnt. Innerhalb von 24 h wurden die Besamungstuben der Versuchsgruppe kontrolliert langsam auf 5 °C Temperatur abgekühlt. Die Kontrolle wurde bei üblichen 17 °C gelagert. Die Beweglichkeit der Spermien (Motilität) und der Anteil intakter Spermien in den Tuben wurden nach verschiedenen Zeitpunkten bis zu einer Lagerung von sechs Tagen mit dem CASA eFlow Mikroskop der GFS gemessen.

Spermaqualität der Eber auf hohem Niveau

Alle Ejakulate zeigten eine hohe Spermaqualität auch nach einer Lagerungsdauer von 144 h. Zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe bestand mit 79,9 % (5 °C) und 81,2 % (17 °C) ein geringer, aber biologisch unbedeutender Unterschied in der Spermienbeweglichkeit. Zwei Eber fielen durch geringere Spermienmotilität bei 5 °C verglichen mit 17 °C Sperma auf (Abb. 2). Dennoch erreichten alle Eber die geforderten Mindestanforderungen für eine künstliche Besamung. Die Anzahl an intakten Spermien unterschied sich nicht signifikant zwischen 5 °C und 17 °C Lagerungstemperatur. Die Mehrheit der Eber ließ sich also für die Spermalagerung bei 5 °C einsetzen.

Besamungen im Praxistest

Versuche mit postzervikaler Besamungstechnik in Südamerika zeigten wiederholt eine effektive Hemmung des Bakterienwachstums und hohe Fruchtbarkeitsergebnisse mit antibiotikumfrei konserviertem 5 °C-Sperma. In einem weiteren, erstmalig zervikal durchgeführten Besamungsversuch, wurden auf einem GFS-Kundenbetrieb 89 Sauen mit 5 °C- und 91 Sauen mit 17 °C-Sperma besamt. Die Anpaarung erfolgte durch PIC 408 Eber mit dänischer Sauengenetik. Es wurden keine Unterschiede in den Abferkeldaten zwischen 5 °C und 17 °C Ebersperma festgestellt. Auffällig sind die hohen Fruchtbarkeiten im Versuch. Diese sind mit dem Einsatz fruchtbarer Genetiken und dem guten Besamungsmanagements des Betriebes in Verbindung zu bringen.

Fazit

Zusammenfassend können mit der Samenkonservierung bei 5 °C mit Verzicht auf Antibiotika sehr gute Fruchtbarkeitsergebnisse erzielt werden. Bakteriellen Resistenzen wird mit der 5 °C Lagerung wirksam vorgebeugt. In weiteren, laufenden Feldversuchen mit GFS-Kundenbetrieben wird der Praxistransfer getestet. Erste Ergebnisse zeigen auch hier hohe Fruchtbarkeiten. Ein besonderer Dank gilt an dieser Stelle der GFS und den Landwirten, die die Versuchsdurchführungen ermöglicht haben.