Einfluss der Spermagewinnungsmethode auf die Spermaqualität von Ebern und die Produktionseffizienz in Besamungsstationen | Effects of automated collection methods on semen quality and economic efficiency of boar semen production

German. Ziel dieser Arbeit war es durch einen Vergleich von zwei neuen, halbautomatischen Methoden der Spermagewinnung (Collectis® der Firma Genes Diffusion und Automate® der Firma Minitüb) mit der traditionellen Handmethode etwaige Unterschiede in der Qualität herauszufinden, die produktionsbedingt sind, also an dem eigentlichen Prozess der Spermagewinnung liegen. Des Weiteren sollten Verbesserungsvorschläge erbracht werden, die helfen sollen, diese Methoden zu optimieren. Von insgesamt 17 Pietrain Ebern wurde über ein halbes Jahr mit jeder der drei zu vergleichenden Methoden Sperma gewonnen und dies standardspermatologisch sowie mittels erweiterten Methodenspektrums (CASA, Nucleocounter, Flowzytometrie) untersucht. Unterschiede stellten sich beim Volumen, der Konzentration des Spermas und folglich bei der Anzahl der aus einem Ejakulat erstellten Portionen heraus. So ließen sich mit dem Automate®–System geringere Spermamengen gewinnen, was auf die verwendeten Materialien zurückgeführt werden konnte und in Absprache mit der Firma Minitüb weiterentwickelt wurde. Mit den beiden halbautomatischen Systemen ließ sich eine im Vergleich zur Handmethode etwa 75 % geringere Keimbelastung feststellen. Daneben ergaben Messungen der verschiedenen Abschnitte einer Spermagewinnung, dass der zeitliche Aufwand zwischen den Methoden, besonders beim Fixieren der Tiere an das Gerät, stark variierte (ca. 1 min 40 sek bei der Handmethode, 2 min 40 sek bei Collectis® und 4 min bei Automate®). Dies zog eine unterschiedliche Effektivität der drei Methoden nach sich – auch eine Folge der Materialien im Falle von Automate®. So ließ sich mit Automate® pro Stunde im Schnitt von 8,9 Ebern Sperma gewinnen. Mit Collectis® waren dies 12,6 und mit der Handmethode 5,7. Bei der betriebswirtschaftlichen Untersuchung fiel der bei Collectis® höhere Investitionsbedarf auf, der nötig ist, um dieses System zu etablieren. Für den Unterhalt eines Phantoms muß hier mit knapp 300 € p.a. gerechnet werden. Im Vergleich dazu fallen die Kosten bei Automate® (ca. 140 €) und bei der Handmethode (ca. 15 €) wesentlich geringer aus. Der Bedarf an Einmalmaterialien ist ebenfalls bei Collectis® höher als bei Automate®; hier muss mit etwa 33 % mehr Kosten pro Ejakulat (entspricht 15 Cent) gerechnet werden. Die höheren Kosten im Falle von Collectis® (etwa doppelt so hohe Anschaffungskosten im Vergleich zu Automate®) konnten allerdings durch eine deutliche Steigerung der Produktivität wieder ausgeglichen werden. So war mit Automate® eine Steigerung von 56,1 % und mit Collectis® eine von 121 % verglichen mit der Handmethode möglich. Bis zu 4.145 wöchentlich produzierte Portionen verursacht die Spermagewinnung mittels Automate® verglichen mit Collectis® weniger Kosten. Die preiswerteste Alternative ist in diesen Größenordnungen jedoch immer noch die Handmethode. Die Anschaffung des Collectis®-Systems lohnt sich nach den Erkenntnissen dieser Arbeit ab einem wöchentlichen Auftragsvolumen von 4.145 Portionen und rechnet sich folglich mit gesteigerter Auslastung immer mehr.

English. Effects of boar automated semen collection systems were investigated on semen quality and economic efficiency in comparison to the traditional gloved hand method. Automated systems were Collectis® (Genes Diffusion, 3595 route de Tournai, F-59501 Douai Cedex) and Automate® (Minitüb, Hauptstr. 41, 84184 Tiefenbach). During a six months period 408 semen samples (136 for each collecting method) from 17 Pietrain boars were collected by a rotation principle, while the collecting method changed each 8 weeks. The semen was diluted in BTS and stored at 17°C for 5 days. Standard sperm analysis (volume, concentration, motility estimation) was carried out in the local boar station laboratory. Additionally, on day of collection, as well as 48 and 96 hours later, each ejaculate was tested by a computer assisted sperm motion analyser (SpermVision®, Minitüb) 30 and 180 minutes after incubation at 37 °C (Thermo-Resistance Test). Concentration was measured by a particle counter (NucleoCounter®, Chemometec). Acrosome status was verified microscopically in fixed samples 48 and 96 hours after collection. Quality and quantity of bacterial content was determined from each ejaculate using a standard culture plate system. Economic efficiency was evaluated at the “Institute for Agricultural Economy” Munich by analysing the economy of scale (different quantities of ordered semen tubes per week under consideration of fix costs and variable costs). Results revealed a high homogeneity among ejaculates within each boar on the one hand and collecting method on the other. There were significant differences in sperm motility between the hand method on the one hand and the two other methods on the other (P<0.05). Bacterial contamination was significant lower when collected by Automate® and Collectis® as compared to the hand method (P<0.001), whereas concentration was significant higher by hand than by Automate® and Collectis ® (P=0.005). The volume of ejaculates collected by Collectis® averaged 274.2 ml, 228.2 ml by Automate® and 258.2 ml by hand method (P<0.001). The total number of cells per ejaculate collected by hand averaged 98.8 billion spermatozoa, 87.0 billion by Collectis® and 80.8 by Automate® (P<0.001). There were differences in financial respect and in practical application especially in connecting the penis to the different collecting systems. The number of ejaculates collected by one technician per hour using the traditional gloved hand method averaged 5.7, while the average number collected by Collectis® averaged 12.6. With Automate® it was able to collect 8.9 ejaculates per hour. For both, the Collectis® and the Automate®-system higher costs for equipment, especially for installation of the systems and for disposable products are necessary. For producing at most 4145 semen tubes per week it is cheaper to use the Automate®-system in comparison to Collectis®. The cheapest way of producing in this dimension is finally the hand-method. In case of producing more than 4145 semen tubes per week, a profit can be expected by using the Collectis®-system.