تولیدات دامی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

تأثیر شاخص دمایی-رطوبتی بر فراسنجه‌های جنبایی اسپرم در گاو نر هلشتاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، مرکز تحقیقات شرکت نهاده‌های دامی جاهد، کرج، ایران. رایانامه: maryam.rahbar68@gmail.com

2 نویسنده مسئول، پژوهشکده کشاورزی هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، کرج، ایران. رایانامه: mbehgar@aeoi.org.ir

3 مرکز تحقیقات شرکت نهاده‌های دامی جاهد، کرج، ایران.‌ رایانامه: mr1984kh@yahoo.com

4 پژوهشکده کشاورزی هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، کرج، ایران. رایانامه: fmotamedi@aeoi.org.ir

5 پژوهشکده کشاورزی هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، کرج، ایران. رایانامه: pshawrang@aeoi.org.ir

10.22059/jap.2025.389731.623831

چکیده

هدف: شاخص دمایی-رطوبتی (THI) برای مطالعه اثر تنش گرمایی و به‌عنوان یکی از عوامل مهم در عملکرد و ناباروری شناخته می‌شود. این پژوهش به‌منظور بررسی اثرات شاخص دمایی-رطوبتی بر فراسنجه‌های جنبایی و سرعت جنبایی اسپرم گاوهای نر هلشتاین در ماه‌های مختلف و بررسی همبستگی داخلی بین این فراسنجه‌ها با یکدیگر انجام شد.
روش پژوهش: برای محاسبه شاخص دمایی-رطوبتی از داده‌های هواشناسی سازمان هواشناسی کشور استفاده شد. جمع‌آوری و ارزیابی منی در شرکت فرآورده‌های دامی جاهد در شهر کرج انجام شد. در این پژوهش از سه راس گاو نر هلشتاین بالغ استفاده شد. مایع منی رقیق و سپس در پایوت‌ها بارگذاری شد و پس از سردشدن با استفاده از فریزر قابل برنامه‌ریزی منجمد شدند. پایوت‌ها بلافاصله در نیتروژن مایع ذخیره و قبل از ارزیابی در یک حمام آب (37 درجه سانتی‌گراد به‌مدت سی ثانیه) ذوب شدند. فراسنجه‌های جنبایی توسط نرم‌افزار ارزیابی اسپرم بررسی شد.
یافته‌ها: شاخص دمایی-رطوبتی در فروردین‌ماه از سایر ماه‌ها کم‌تر و در تیر از سایر ماه‌ها بیش‌تر بود. میانگین شاخص دمایی-رطوبتی در فصل بهار و تابستان به‌ترتیب 00/64 و 67/70 بود. جنبایی کل، جنبایی پیش‌رونده و جنبایی کند در اردیبهشت‌ماه از سایر ماه‌ها بیش‌تر و در مرداد از سایر ماه‌ها کم‌تر بود. از میان فراسنجه‌های سرعت جنبایی اسپرم فقط تناوب عرضی زنش (BCF) و راستی مسیر طی‌شده (STR) در ماه‌های مختلف تفاوت معنی‌داری داشتند. میزان BCF در اردیبهشت‌ماه در مقایسه با سایر ماه‌ها بیش‌تر و در مردادماه در مقایسه با سایر ماه‌ها کم‌تر بود. اما، STR در تیر در مقایسه با سایر ماه‌ها بیش‌تر و در مرداد در مقایسه با سایر ماه‌ها کم‌تر بود. شاخص دمایی-رطوبتی ارتباط منفی معنی‌داری با جنبایی پیش‌رونده اسپرم داشت. در خصوص ارتباط بین فراسنجه‌های جنبایی و سرعت جنبایی اسپرم، نتایج نشان داد که همبستگی مثبت معنی‌داری بین جنبایی کل با جنبایی پیش‌رونده و با VCL وجود داشت. جنبایی پیش‌رونده نیز دارای همبستگی مثبت با VCL و BCF بود. همبستگی معنی‌دار مثبت بین فراسنجه‌هایی سرعت جنبایی اسپرم با یکدیگر مشاهده شد. همبستگی مثبت بین فراسنجه VAP با فراسنجه‌های VCL، VSL و BCF مشاهده شد. همبستگی مثبت بین فراسنجه BCF با فراسنجه‌های VCL و VAP وجود داشت.
نتیجه‌گیری: داده‌ها نشان می‌دهند که تنش گرمایی ملایم منجر به کاهش فراسنجه‌های جنبایی و فراسنجه‌های جنبایی سرعت اسپرم می‌شود. همبستگی منفی بین شاخص دمایی-رطوبتی با جنبایی پیش‌رونده اسپرم نشان‌دهنده اهمیت تنش گرمایی بر این فراسنجه مهم است. پیشنهاد می‌شود در مطالعات آتی ارتباط بین شاخص دمایی-رطوبتی و فراسنجه‌های جنبایی اسپرم با قدرت باروری اسپرم با استفاده از مدل‌های رگرسیونی موردبررسی قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of temperature-humidity index on sperm motility parameters in Holstein bulls

نویسندگان [English]

  • Maryam Rahbar 1
  • Mehdi Behgar 2
  • Mohammad Rasoul Khoshniyat 3
  • Farahnaz Farahnaz Motamedi Sedeh 4
  • Parvin Shawrang 5

1 Corresponding Author, Research Center of Nahadehaye Dami Jahed Co. (NDJ Co.), Karaj, Iran. E-mail: maryam.rahbar68@gmail.com

2 Corresponding Author, Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science & Technology Research Institute, Karaj, Iran. E-mail: mbehgar@aeoi.org.ir

3 Research Center of Nahadehaye Dami Jahed Co. (NDJ Co.), Karaj, Iran. E-mail: mr1984kh@yahoo.com

4 Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science & Technology Research Institute, Karaj, Iran. E-mail: fmotamedi@aeoi.org.ir

5 Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science & Technology Research Institute, Karaj, Iran. E-mail: pshawrang@aeoi.org.ir

چکیده [English]

Objective: The temperature-Humidity Index (THI) is used to study the effect of heat stress and is one of the critical factors in performance and infertility. This research was conducted to investigate the effect of THI on motility parameters and sperm motility velocity of Holstein bulls in different months and to investigate the internal correlation between these parameters.
Method: Meteorological data from the National Meteorological Organization were used to calculate THI. Semen collection and evaluation were carried out at Nahadehaye Dami Jahed Company in Karaj. Three Holstein bulls were used in this study. The semen was diluted and then loaded into straws and frozen after cooling using a programmable freezer. The straws were immediately stored in liquid nitrogen and thawed in a water bath (37°C for 30 s) before evaluation. Sperm kinematic parameters were evaluated using CASA.
Results: The THI was lower in April than in other months and higher in July than in other months. The average THI in spring and summer was 64.00 and 70.67, respectively. Total motility, progressive motility, and slow motility were higher in May than in other months and lower in August than in other months. Among the sperm motility parameters, only beat cross frequency (BCF) and straightness (STR) had significant differences in different months. BCF was higher in May compared to other months and lower in August compared to other months. However, STR was higher in July compared to other months and lower in August compared to other months. The THI had a significant negative correlation with sperm progressive motility. Regarding the relationship between motility parameters and sperm motility velocity, the results showed a significant positive correlation between total motility with progressive motility and curved line velocity (VCL). Progressive motility was also positively correlated with VCL and BCF. A significant positive correlation was observed between the sperm motility parameters. A positive correlation was observed between the average path velocity (VAP) and the VCL, straight line velocity (VSL), and BCF parameters. There was a positive correlation between BCF and VCL and VAP parameters.
Conclusions: The data show that mild heat stress leads to a decrease in sperm motility and sperm velocity motility parameters. The negative correlation between THI and sperm progressive motility indicates the importance of heat stress on this important parameter. It is suggested that future studies investigate the relationship between THI and sperm motility parameters with sperm fertility using regression models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bull semen
  • Correlation
  • Qualitative parameters
  • Temperature-humidity index
مراجع
Reference
Abdelnour, S. A., Al-Gabri, N. A., Hashem, N. M., & GonzalezBulnes, A. (2021). Supplementation with Proline improves Haemato-biochemical and reproductive indicators in male rabbits affected by environmental heat-stress. Animals, 11, 373.
Alves, M. B., Andrade, A. F., Arruda, R. P., Batissaco, L., FlorezRodriguez, S. A., Oliveira, B. M., Torres, M. A., Lanconi, R., Ravagnani, G. M., Prado Filho, R. R., Vellone, V. S., Losano, J. D., Franci, C. R., Nichi, M., & Celeghini, E. C. (2016). Recovery of normal testicular temperature after scrotal heat stress in rams assessed by infrared thermography and its effects on seminal characteristics and testosterone blood serum concentration. Theriogenology, 86, 795-805.e2.
Argov, N., Sklan, D., Zeron, Y., & Roth, Z. (2007). Association between seasonal changes in fatty-acid composition, expression of VLDL receptor and bovine sperm quality. Theriogenology, 67, 878e85.
Argov-Argaman, N., Mahgrefthe, K., Zeron, Y., & Roth, Z. (2013). Season-induced variation in lipid composition is associated with semen quality in Holstein bulls. Reproduction, 145, 479e89.
Brinsko, S. P., Blanchard, T. L., Varner, D. D., Schumacher, J., Love, C. C., Hinrichs, K., & Hartman, D. L. (2011). Examination of the Stallion for Breeding Soundness. In Manual of Equine Reproduction, 3rd ed.; Elsevier: St. Louis, MO, USA, pp. 176-206.
Capela. L., Leites, I., Romão, R., Lopes-da-Costa, L., & Pereira, R. M. L. N. (2022). Impact of Heat Stress on Bovine Sperm Quality and Competence. Animals (Basel), 12, 975. doi: 10.3390/ani12080975.
Farrell, P. B., Presicce, G. A., Brockett, C. C., & Foote, R. H. (1998). Quantification of bull sperm characteristics measured by computer-assisted sperm analysis (CASA) and the relationship to fertility. Theriogenology, 49, 871-9.
García-Ispierto, I., López-Gatius, F., Bech-Sabat, G., Santolaria, P., Yániz, J.L., Nogareda, C., De Rensis, F., & López-Béjar, M. (2007). Climate factors affecting conception rate of high producing dairy cows in northeastern Spain. Theriogenology, 67, 1379-1385.
Hansen, P. J. (2009). Effects of heat stress on mammalian reproduction. Philosophical Transactions of the royal Socity B, 364, 3341-3350.
Herbut, P., & Angrecka. S. (2018). Relationship between THI level and dairy cows’ behaviour during summer period. International Journal of Animal Science, 17, 226-233.
Hoflack, G., Opsomer, G., Rijsselaere, T., Soom, A.V., Maes, D., Kruif, A.D., & Duchateau, L. (2007). Comparison of computer-assisted sperm motility analysis parameters in semen from belgian blue and holstein–friesian bulls. Reproduction in Domestic Animals, 42, 153-61.
Kathiravan, P., Kalatharan, J., Karthikeya, G., Rengarajan, K., & Kadirvel, G. (2011). Objective sperm motion analysis to assess dairy bull fertility using computer-aided system—A review. Reproduction in Domestic Animals, 46, 165-172.  
Khan, M., Sinha, P., Hazarika, S. B., & Perumal, P. (2017). Study on sperm motility and velocity parameters of freshly collected mithun semen through computer-assisted sperm analyser (CASA). Indian Journal of Animal Sciences, 87, 293-296.
Kjaestad, H., Ropstad, E., & Berg, K. A. (1993). Evaluation of spermatological parameters used to predict the fertility of frozen bull semen. Acta Veterinaria Scandinavica, 34, 299-303.
Korkmaz, F., Baştan, I., Şahin, D., Şimşek, S., Kaya, U., & Satılmış, M. (2023). Reaction time as a libido indicator and its relation to pre-freeze and post-thaw sperm quality in bulls. Reproduction in Domestic Animals, 58,  965-971.
Llamas Luceno, N., de Souza Ramos Angrimani, D., de Cássia Bicudo, L., Szymańska-Vandendriessche, K., Van Poucke, M., Demeyere, K., Peelman, L., Mullaart, E., Broekhuijse, M. L. W. J., & Van Soom, A. (2020). Exposing dairy bulls to high temperature-humidity index during spermatogenesis compromises subsequent embryo development in vitro. Theriogenology, 141, 16-25.
Llamas-Luceño, N., Hostens, M., Mullaart, E., Broekhuijse, M., Lonergan, P., & Soom, A. V. (2020). High temperature-humidity index compromises sperm quality and fertility of Holstein bulls in temperate climates. Journal of Dairy Science, 103, 9502-9514.
Love, C.C. (2010). Sperm quality assays: How good are they? The horse perspective. Animal Reproduction Science,
Mader, T. L., Davis, M. S. & Brown-Brandl, T. (2006). Environmental factors influencing heat stress in feedlot cattle. Journal of Animal Science, 84, 712-719.
Malama, E., Zeron, Y.,  Janett, F., Siuda, M., Roth, Z., & Bollwein, H. (2017). Use of computer-assisted sperm analysis and flow cytometry to detect seasonal variations of bovine semen quality. Theriogenology, 87, 79-90.
Meyerhoeffer, D. C., Wettemann, R. P., Coleman, S. W., & Wells, M. E. (1985). Reproductive criteria of beef bulls during and after exposure to increased ambient temperature. Journal of Animal Science, 60, 352-357.
Nagy, A., Polichronopoulos, T., Gaspardy, A., Solti, L., & Cseh, S. (2015). Correlation between bull fertility and sperm cell velocity parameters generated by computer-assisted semen analysis. Acta Veterinaria Hungarica, 63, 370-81.
Netherton, J. K., Robinson, B. R., Ogle, R. A., Gunn, A., Villaverde, A. I. S. B., Colyvaz, K., Wise, C., Russo, T., Dowdell, A., & Baker, M. A. (2022). Seasonal variation in bull semen quality demonstrates there are heat-sensitive and heat-tolerant bulls. Scientific Reports, 12, 15322.
Orgal, S., Zeron, Y., Elior, N., Biran, D., Friedman, E., Druker, S., & Roth, Z. (2012). Season-induced changes in bovine sperm motility following a freeze-thaw procedure. Journal of Reproduction and Development, 58, 212e8.
Patel, J. B., & Dhami, A. J. (2013). Computer assisted sperm analysis of fresh and frozen-thawed HF x Kankrej (F1) bulls semen and their interrelationship. Indian Journal of Animal Research, 47, 315-320.
Pathak, P. K., Dhami, A. J., & Chaudhari, D. V. (2019). Correlations of Motion Characteristics and Kinematic Attributes of Fresh and Frozen-thawed Spermatozoa of Gir Bulls. Indian Journal of Veterinary Sciences and Biotechnology, 15, 9-13.
Pavin, C. I. I. U. M. (2022). Bulls Exposure to High Temperature-Humidity Index Correlates with Impaired Kinetics of Bovine Spermatozoa. Abstracts-35th Annual Meeting of the Brazilian Embryo Technology Society (SBTE). Animal Reproduction, 19(2 spe), e22122.
Perumal, P., Srivastava, S. K., Ghosh, S. K., & Baruah. K. K. (2014). Computer-Assisted Sperm Analysis of Freezable and Nonfreezable Mithun (Bos frontalis) Semen. Journal of Animals, 3, 1-6.
Ratnawati, D., Luthfi, M., Firdaus, F., & Affandh, L. (2021). Sperms motility of Ongole Crossbreed (OC) Bull at various age. IOP Conf. Ser. Earth and Environmental Science, 788 012131.
Residiwati, G., Tuska, H. S. A., Budiono, Kawai, G. K. V., Seifi-Jamadi, A., Santoro, D., Leemans, B., Boccart, C., Pascottini, O. B., Opsomer, G., & Van Soom A. (2020). Practical methods to assess the effects of heat stress on the quality of frozen-thawed Belgian Blue semen in field conditions. Animal Reproduction Science, 221, 106572.
Rizzoto, G., & Kastelic, J. P. (2020). A new paradigm regarding testicular thermoregulation in ruminants? Theriogenology, 147, 166-175.
Sabes-Alsina, M., Johannisson, A., Lundeheim, N., Lopez-Bejar, M., & Morrell, J.M. (2017). Effects of season on bull sperm quality in thawed samples in northern Spain. Veterinary Record, 180, 251.
Sabés-Alsina, M., Lundeheim, N., Johannisson, A., López-Béjar, M., & Morrell. J. M. (2019). Relationships between climate and sperm quality in dairy bull semen: A retrospective analysis. Journal of Dairy Science, 102, 5623-5633.
Sailer, B. L., Sarkar, L.J., Bjordahl, J. A., Jost, L.K., & Evenson, D. P. (1997). Effects of heat stress on mouse testicular cells and sperm chromatin structure. Journal of Andrology, 18, 294-301.
SAS User’s Guide: Statistics, Version 9.0 Edition. SAS Inst. Inc., Cary, NC.
Seifi-Jamadi, A., Zhandi, M., Kohram, H., Luceño, N.L., Leemans, B., Henrotte, E., Latour, C., Demeyere, K., Meyer, E., & Van Soom, A. (2020). Influence of seasonal differences on semen quality and subsequent embryo development of Belgian Blue bulls. Theriogenology, 158, 8-17. 
تولیدات دامی
دوره 27، شماره 2
تیر 1404
صفحه 223-233
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار