Egenskaper ved sæden som kan påvirke fruktbarheten

Hovedmålet med doktorgradsarbeidet var å skaffe mer kunnskap om ulike egenskaper hos sæd som kan påvirke oksers fruktbarhetspotensial, slik som epigenetikk og metabolske sporstoffer (aminosyrer, mineraler og sporelementer) i spermiene og sædplasma. Epigenetikk er studien av hvordan miljøet kan påvirke genene våre, uten at DNA-koden endres. Det ble utført avanserte sædkvalitetsanalyser og embryoer ble produsert i laboratoriet (IVF) ved hjelp av de samme sædprøvene for å undersøke mulige sammenhenger mellom sædkvalitet og fruktbarhet. Studiepopulasjonene besto av sæd fra unge okser som ble undersøkt både ved alder 14 og 17 måneder, samt en gruppe okser med ulik fruktbarhet i felt målt som 56-dagers ikke-omløpsprosent (NR56).

Hastigheten på norsk storfeavl har endret seg

Introduksjonen av genomisk seleksjon i storfeavlen har resultert i at yngre okser blir rekruttert for sædproduksjon. Dette har ført til at hastigheten på norsk storfeavl har endret seg, fra å være et tålmodig utvalg over generasjoner basert på dyr med kjent fruktbarhet, til rask seleksjon av unge dyr uten fertilitetsdata. Oksens fruktbarhet har stor innvirkning på den totale reproduksjonseffektiviteten hos storfe, og god sædkvalitet er avgjørende for vellykket befruktning og embryoutvikling. Derfor er det av interesse for avlsorganisasjonene å ha laboratorietester eller biomarkører som nøyaktig og effektivt kan forutsi befruktningspotensialet på hvert ejakulat.

Unge oksers alder påvirker sædkvalitet og produksjonskapasitet

Et av funnene i doktorgradsarbeidet var at de yngste oksene på 14 måneder er modne nok til at sæden deres er befruktningsdyktig. Likevel ble det funnet at små aldersforskjeller hos unge okser påvirket sædkvaliteten, blant annet nivået av metabolske sporstoffer i sæd, epigenetiske markører samt sædproduksjonseffektiviteten. Ejakulatets spermiekonsentrasjon og volum økte betydelig med økende alder hos de unge oksene, mens prosentandelen av kasserte sæddoser ble redusert. Dette viser at redusert sædproduksjonseffektivitet er en utfordring hos de yngste oksene, og det vil være gunstig for avlsselskapet å identifisere biomarkører i sæd som kan forutsi oksers modenhet og reproduksjonsevne.

Nye metoder nødvendig for å forutsi oksefruktbarhet

For presist å kunne forutsi oksefruktbarhet er det nødvendig å ta i bruk nye metoder. I denne sammenheng ble det studert hvilke sædkvalitetsparametere og metabolske sporstoffer som hadde størst effekt på oksers feltfertilitet. En ny metode for å analysere aminosyrer og sporelementer intracellulært i levende spermier i frossen sæd ble utarbeidet. Resultatene viste at spermienes grad av DNA-pakking eller DNA-fragmentering (et kvalitetsmål for vellykket spermieproduksjon i testiklene) var en sædkvalitetsparameteren med størst bidrag til oksenes fruktbarhet.

Sammen med spermienes intracellulære innhold av de metabolske sporstoffene asparaginsyre, jern og sink, kunne hele 59 prosent av variasjonen i oksenes NR56 forklares. Det ble også funnet epigenetiske forandringer i spermiene fra oksene med lav fruktbarhet, noe som indikerer at dette kan være et aspekt ved fruktbarhetsproblemer hos hanndyr. Ved hjelp av IVF ble det observert at oksene med lav feltfertilitet også påvirket embryoutviklingen i laboratoriet.

Ny analyse kan finne okser med dårlig fruktbarhet

Resultatene fra denne avhandlingen viser viktigheten av å undersøke flere egenskaper i sæd ved evaluering av fruktbarhet hos okser. Videre ble det vist at de konvensjonelle sædkvalitetsparameterne kun delvis forklarer variasjonen i oksefertilitet, og at underliggende faktorer av betydning for fruktbarheten muligens kan forklares ved hjelp av analyser av epigenetiske markører og metabolske sporstoffer i spermier. Spermienes grad av DNA-fragmentering blir ikke målt ved avlsstasjonen i dag. Resultatene fra dette arbeidet viser at denne analysen kan være et nyttig hjelpemiddel for å ekskludere de oksene som har lavest fruktbarhet. Videre studier på et større antall okser anbefales for å identifisere spesifikke biomarkører i sæd som kan bidra til å forutsi modenhet og reprodukskapasitet hos okser. Dette vil ha en direkte praktisk og økonomisk innvirkning på produksjon og bruk av sæddoser.