Porkkanan sisältämän β-karoteenin vaikutus nuorsonnin sperman laatuun | Effect of β-carotene in carrot on semen quality of young bulls

β-karoteeni on lisääntymiselimistön toimintoja säätelevän A-vitamiinin esiaste sekä solukalvon rasvahappoja vapaiden radikaalien hapettavilta vaikutuksilta suojaava antioksidantti, jonka saannilla on havaittu olevan positiivinen vaikutus siittiöiden laatuun. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää porkkanan sisältämän β-karoteenin vaikutusta nuorsonnien sperman laatuun, sekä selvittää parantaako β-karoteeni sperman laatua niin, että sperma-annokset täyttävät niille asetetut laatuvaatimukset aikaisemmin. Koeasetelmassa 38 sonnia jaettiin pareihin. Koeryhmän sonneille annettiin porkkanaa 2 kg/pv 34 viikon iästä lähtien. Sonnien A-vitamiinin- ja energiansaanti oli kokeen aikana ruokintasuositusten mukainen. Porkkanasta saadulla energialla ei ollut merkittävää vaikutusta koeryhmän sonnien energiansaantiin. Sonnien siittiöiden elävyys, liikkuvuus ja sperman siittiötiheys määritettiin ennen pakastusta sekä pakastuksen jälkeen. Raja-arvot alittavaa spermaa ei pakastettu (tiheys ≤ 500 miljoonaa siittiötä/ml, elävyys ja liikkuvuus ≤ 70 %). Tuloksia tarkasteltiin 37-52 viikon ikäisiltä sonneilta. Tilastollinen testaus tehtiin varianssianalyysillä (SAS-ohjelmiston Mixed-proseduuri). Sperman laatu parani kaikkien mitattujen ominaisuuksien suhteen sonnin kasvaessa. Sperman tiheydessä, elävyydessä, liikkuvuudessa, ejakulaatin tilavuudessa, siittiöiden lukumäärässä ja hylättyjen näytteiden osuudessa ennen pakastusta ei ollut eroja ruokintaryhmien välillä. Ensimmäinen hyväksytty näyte saatiin vertailuryhmässä suuntaa antavasti aiemmin (307 vs. 324 pv, P=0,07). Pakastuksen jälkeen koeryhmän sperman tiheys oli suuntaa antavasti suurempi (61,4 vs. 64,1 miljoona siittiötä/ml, P=0,07). Vastaavasti siittiöiden elävyys oli suurempi vertailuryhmässä (64,4 vs. 57,7 %, P=0,002). Siittiöiden liikkuvuudessa tai sonnien päiväkasvussa ei ollut eroa ruokintaryhmien välillä. Kokeen lopussa mitattu veren β-karoteenipitoisuus oli suurempi (P=0,002) koeryhmän sonneilla. Kivesten ympärysmitta oli vertailuryhmässä suuntaa antavasti suurempi (p=0,099). β-karoteenilisä kasvatti sperman siittiötiheyttä, mutta siittiöiden elävyys oli suurempi vertailuryhmässä. Siittiöiden liikkuvuuteen β-karoteenilisällä ei ollut vaikutusta. β-karoteeni ei parantanut sperman laatua siten, että tavallista nuoremmilta sonneilta olisi saatu kerättyä laatuvaatimukset täyttäviä sperma-annoksia. Sonnien ikäero ensimmäisen hyväksytyn näytteen kohdalla ei todennäköisesti johtunut β-karoteenista vaan puberteetin alkamisajankohdasta.

β-carotene is a precursor of vitamin A which regulates the functions of the reproductive system and it is also one of the antioxidants that protect fatty acids in cell membrane from the oxidizing effects of free radicals. Based on previous reports the intake of β-carotene may have a positive effect on sperm quality. The purpose of this study was to research the effect of β-carotene in carrot on the quality parameters of semen of young bulls and to find out, if beta-carotene can improve sperm quality so that the sperm doses which meet quality requirements can be collected earlier. In the experimental setup 38 bulls were divided into pairs. The bulls in the experimental group were given 2 kg of carrots per day since the age of 34 weeks. The vitamin A and the energy intake during the experiment followed feeding recommendations for bulls. The energy content of carrots did not have a significant effect on the energy intake of the bulls in the experimental group. Sperm viability, motility, and sperm density of bull's semen were determined both before and after freezing. Semen below the quality limits were not frozen (sperm density ≤ 500 million sperm cells / ml, viability and motility ≤ 70%). The results were examined from bulls aged 37-52 weeks. Statistical testing was performed by analysis of variance (Mixed procedure in SAS software). The quality of the sperm improved in all the measured quality parameters as the bull grew. There were no differences between feeding groups in sperm density, viability, motility, ejaculate volume, sperm count and proportion of rejected samples before freezing. The first approved sample tended to be earlier in the control group than in the experimental group (307 vs. 324 days, P = 0.07). After freezing the sperm, density in the experimental group was tended to be higher (61.4 vs. 64.1 million sperm / ml, P = 0.07). Sperm viability was higher in the control group (64.4 vs. 57.7%, P = 0.002). There was no difference in sperm motility or daily growth of bulls between the feeding groups. Blood β-carotene concentration was higher (P = 0.002) in the experimental group in the end of the experiment. The testicular circumference was tended to be larger in the control group (p = 0.099). β-carotene increased sperm density, but sperm viability was higher in the control group. β-carotene had no effect on sperm motility. β-carotene did not improve sperm quality in a way that would allow to collect high-quality sperm doses from younger bulls. The age difference of the bulls at the time of first approved sample most likely did not result from β-carotene but from the differences in the onset of puberty.