Cryopreservation is a fundamental technique in equine reproduction, as it enables the long-term preservation of genetic material and its availability for use in artificial insemination techniques. However, the freezing–thawing process induces structural and functional alterations in spermatozoa, impairing motility, longevity, and fertilizing ability, thereby reducing the time window available for successful insemination and requiring highly accurate reproductive management. The aim of the present study was to evaluate the effectiveness of post-thaw dilution of cryopreserved equine semen using the Beyond® extender and to investigate its effects on the maintenance of sperm function during the 24 hours following thawing. Cryopreserved semen samples obtained from stallions of different breeds and from several commercial freezing centers were divided into an untreated control group and a group diluted with Beyond® immediately after thawing. Total and progressive motility, the main sperm kinematic parameters, the percentage of hyperactivated spermatozoa, and the functional mucus penetration parameter were assessed using a Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA-SCA) system. The results demonstrated that post-thaw dilution with Beyond® improved the maintenance of sperm function compared with untreated samples. In particular, all treated samples showed a slower decline in total and progressive motility, better preservation of the main kinematic parameters, and a higher percentage of hyperactivated spermatozoa throughout the incubation period. These beneficial effects were observed despite the marked biological variability among the samples, suggesting that the treatment may be effective regardless of individual stallion characteristics and the different commercial cryopreservation protocols used. Overall, the findings indicate that post-thaw dilution with Beyond® represents a simple and promising strategy for improving the functional preservation of cryopreserved equine semen. Although this study was conducted exclusively in vitro, the results provide a basis for future in vivo investigations aimed at determining whether the observed improvements in sperm quality can be translated into enhanced fertility and greater flexibility in the clinical management of artificial insemination with frozen semen.

La crioconservazione del seme rappresenta una tecnica di fondamentale importanza nella riproduzione equina, poiché consente la conservazione a lungo termine del materiale genetico e la sua disponibilità per l'impiego nelle tecniche di inseminazione artificiale. Tuttavia, il processo di congelamento e scongelamento determina alterazioni strutturali e funzionali degli spermatozoi che compromettono la motilità, la sopravvivenza e la capacità fecondante, riducendo la finestra temporale utile per l'inseminazione e rendendo necessaria una gestione riproduttiva particolarmente accurata. Il presente studio ha valutato l'efficacia della ridiluizione post-scongelamento mediante l'extender Beyond® nel seme equino crioconservato, analizzandone gli effetti sul mantenimento della funzionalità spermatica durante le 24 ore successive allo scongelamento. Campioni di seme crioconservato provenienti da stalloni di differenti razze e da diversi centri di produzione commerciale sono stati suddivisi in un gruppo controllo e in un gruppo sottoposto a ridiluizione con Beyond® immediatamente dopo lo scongelamento. Mediante il sistema Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA-SCA) sono stati valutati la motilità totale e progressiva, i principali parametri cinematici, la percentuale di spermatozoi iperattivi e il parametro funzionale di penetrazione del muco. I risultati hanno evidenziato che la ridiluizione post-scongelamento con Beyond® consente un migliore mantenimento della funzionalità spermatica rispetto ai campioni non trattati. In particolare, tutti i campioni ridiluiti hanno mostrato un più lento declino della motilità totale e progressiva, una migliore conservazione dei principali parametri cinematici e una maggiore percentuale di spermatozoi iperattivi durante il periodo di incubazione. Tali effetti sono stati osservati nonostante l'elevata variabilità biologica dei campioni analizzati, suggerendo un'azione favorevole del trattamento indipendentemente dalle caratteristiche individuali degli stalloni e dai differenti protocolli commerciali di crioconservazione. Nel complesso, i risultati ottenuti indicano che la ridiluizione post-scongelamento con Beyond® rappresenta una strategia semplice e promettente per migliorare il mantenimento della funzionalità del seme equino crioconservato. Pur trattandosi di uno studio condotto esclusivamente in vitro, i dati ottenuti forniscono le basi per futuri studi in vivo, finalizzati a verificare se il miglioramento dei parametri spermatici osservato possa tradursi in un effettivo incremento della fertilità e in una maggiore flessibilità nella gestione clinica dell'inseminazione artificiale con seme congelato.

Valutazione dell’efficacia della ridiluizione post-scongelamento con extender Beyond® nel seme equino crioconservato

RAGNOLI, ALICE
2025/2026

Abstract

Cryopreservation is a fundamental technique in equine reproduction, as it enables the long-term preservation of genetic material and its availability for use in artificial insemination techniques. However, the freezing–thawing process induces structural and functional alterations in spermatozoa, impairing motility, longevity, and fertilizing ability, thereby reducing the time window available for successful insemination and requiring highly accurate reproductive management. The aim of the present study was to evaluate the effectiveness of post-thaw dilution of cryopreserved equine semen using the Beyond® extender and to investigate its effects on the maintenance of sperm function during the 24 hours following thawing. Cryopreserved semen samples obtained from stallions of different breeds and from several commercial freezing centers were divided into an untreated control group and a group diluted with Beyond® immediately after thawing. Total and progressive motility, the main sperm kinematic parameters, the percentage of hyperactivated spermatozoa, and the functional mucus penetration parameter were assessed using a Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA-SCA) system. The results demonstrated that post-thaw dilution with Beyond® improved the maintenance of sperm function compared with untreated samples. In particular, all treated samples showed a slower decline in total and progressive motility, better preservation of the main kinematic parameters, and a higher percentage of hyperactivated spermatozoa throughout the incubation period. These beneficial effects were observed despite the marked biological variability among the samples, suggesting that the treatment may be effective regardless of individual stallion characteristics and the different commercial cryopreservation protocols used. Overall, the findings indicate that post-thaw dilution with Beyond® represents a simple and promising strategy for improving the functional preservation of cryopreserved equine semen. Although this study was conducted exclusively in vitro, the results provide a basis for future in vivo investigations aimed at determining whether the observed improvements in sperm quality can be translated into enhanced fertility and greater flexibility in the clinical management of artificial insemination with frozen semen.
2025
Evaluation of the efficacy of post-thaw redilution with extender Beyond® in cryopreserved equine semen
La crioconservazione del seme rappresenta una tecnica di fondamentale importanza nella riproduzione equina, poiché consente la conservazione a lungo termine del materiale genetico e la sua disponibilità per l'impiego nelle tecniche di inseminazione artificiale. Tuttavia, il processo di congelamento e scongelamento determina alterazioni strutturali e funzionali degli spermatozoi che compromettono la motilità, la sopravvivenza e la capacità fecondante, riducendo la finestra temporale utile per l'inseminazione e rendendo necessaria una gestione riproduttiva particolarmente accurata. Il presente studio ha valutato l'efficacia della ridiluizione post-scongelamento mediante l'extender Beyond® nel seme equino crioconservato, analizzandone gli effetti sul mantenimento della funzionalità spermatica durante le 24 ore successive allo scongelamento. Campioni di seme crioconservato provenienti da stalloni di differenti razze e da diversi centri di produzione commerciale sono stati suddivisi in un gruppo controllo e in un gruppo sottoposto a ridiluizione con Beyond® immediatamente dopo lo scongelamento. Mediante il sistema Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA-SCA) sono stati valutati la motilità totale e progressiva, i principali parametri cinematici, la percentuale di spermatozoi iperattivi e il parametro funzionale di penetrazione del muco. I risultati hanno evidenziato che la ridiluizione post-scongelamento con Beyond® consente un migliore mantenimento della funzionalità spermatica rispetto ai campioni non trattati. In particolare, tutti i campioni ridiluiti hanno mostrato un più lento declino della motilità totale e progressiva, una migliore conservazione dei principali parametri cinematici e una maggiore percentuale di spermatozoi iperattivi durante il periodo di incubazione. Tali effetti sono stati osservati nonostante l'elevata variabilità biologica dei campioni analizzati, suggerendo un'azione favorevole del trattamento indipendentemente dalle caratteristiche individuali degli stalloni e dai differenti protocolli commerciali di crioconservazione. Nel complesso, i risultati ottenuti indicano che la ridiluizione post-scongelamento con Beyond® rappresenta una strategia semplice e promettente per migliorare il mantenimento della funzionalità del seme equino crioconservato. Pur trattandosi di uno studio condotto esclusivamente in vitro, i dati ottenuti forniscono le basi per futuri studi in vivo, finalizzati a verificare se il miglioramento dei parametri spermatici osservato possa tradursi in un effettivo incremento della fertilità e in una maggiore flessibilità nella gestione clinica dell'inseminazione artificiale con seme congelato.
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extender Beyond®
ridiluizione
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