The aim of this study was to evaluate the effect of seasonality, expressed through the Temperature-Humidity Index (THI), on the seminal parameters of Belgian Blue bulls, with particular attention to motility, vitality, mitochondrial functionality, oxidative status, and the integrity of the genetic material. Ejaculates from six bulls aged between 1 and 4 years were analysed, collected in two different periods of the year: September–October (H-THI) and January–February (L-THI). After cryopreservation, the samples were evaluated using the Computer-Assisted Sperm ANALYSIS (CASA) system for kinetic parameters (TM, PM, VCL, VAP, VSL, ALH, BCF, LIN, STR, WOB), and by flow cytometry for vitality, intracellular production of reactive oxygen species (ROS), peroxide and superoxide. Moreover, the same methodology was used to assess mitochondrial integrity and mitochondrial O₂●⁻ production, intracellular glutathione (GSH) concentration, mitochondrial membrane potential (MMP), protamination degree, sperm maturation, and DNA integrity. The results showed significantly higher values in winter (L-THI) compared to summer (H-THI) for total motility (L-THI: 75.50±17.93%; H-THI: 54.13±19.74%; p < 0.05) and progressive motility (L-THI: 31.32±11.84%; H-THI: 20.32±7.66%; p < 0.05), as well as for other kinetic parameters such as ALH, BCF, LIN, STR, and WOB. From the flow cytometry assessment, L-THI samples showed higher vitality (L-THI: 60.15±11.87; H-THI: 56.21±10.22; p < 0,05), more cells with high mitochondrial potential (L-THI: 34.56±13.74%; H-THI: 26.40±11.11%; p < 0.05) and intact mitochondria (L-THI: 20.77±19.76%; H-THI: 8.78±3.46%; p < 0.05), along with a reduction in the DNA fragmentation index (L-THI: 8.84±3.50%; H-THI: 19.18±8.07%; p < 0.05). However, during the same period, an increase in immature chromatin (L-THI: 8.90±1.93%; H-THI: 6.15±2.75%; p < 0.05) and higher CMA3 fluorescence intensity (L-THI: 526.17±67.58; H-THI: 449.59±119.69; p < 0.05), indicative of protamination defects, were observed.

Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare l’effetto della stagionalità, espressa attraverso l’Indice Temperatura-Umidità (THI), sui parametri seminali dei tori di razza Blu Belga, con particolare attenzione alla motilità, vitalità, funzionalità mitocondriale, stato ossidativo e integrità del materiale genetico. Sono stati analizzati eiaculati provenienti da sei tori di età compresa tra 1 e 4 anni, raccolti in due diversi periodi dell’anno: settembre–ottobre (H-THI) e gennaio–febbraio (L-THI). Dopo la crioconservazione, i campioni sono stati valutati mediante il sistema Computer-Assisted Sperm ANALYSIS (CASA) per i parametri cinetici (TM, PM, VCL, VAP, VSL, ALH, BCF, LIN, STR, WOB) e mediante citofluorimetria a flusso per la vitalità, la produzione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno (ROS), perossido e superossido. Inoltre, con la stessa metodologia sono stati analizzati l’integrità mitocondriale e la produzione mitocondriale di O₂●⁻, la concentrazione intracellulare di glutatione (GSH), il potenziale di membrana mitocondriale (MMP), il grado di protaminazione, la maturazione spermatica e l’integrità del DNA. I risultati hanno mostrato valori significativamente più elevati in inverno (L-THI) rispetto all’estate (H-THI) per la motilità totale (L-THI: 75,50±17,93%; H-THI: 54,13±19,74%; p < 0,05) e la motilità progressiva (L-THI: 31,32±11,84%; H-THI: 20,32±7,66%; p < 0,05), così come per altri parametri cinetici quali ALH, BCF, LIN, STR e WOB. Dalle analisi citofluorimetriche, i campioni L-THI hanno mostrato una maggiore vitalità (L-THI: 60,15±11,87; H-THI: 56,21±10,22; p < 0,05), una percentuale più alta di cellule con elevato potenziale mitocondriale (L-THI: 34,56±13,74%; H-THI: 26,40±11,11%; p < 0,05) e mitocondri integri (L-THI: 20,77±19,76%; H-THI: 8,78±3,46%; p < 0,05), insieme a una riduzione dell’indice di frammentazione del DNA (L-THI: 8,84±3,50%; H-THI: 19,18±8,07%; p < 0,05). Tuttavia, nello stesso periodo si è osservato un aumento della cromatina immatura (L-THI: 8,90±1,93%; H-THI: 6,15±2,75%; p < 0,05) e una maggiore intensità di fluorescenza CMA3 (L-THI: 526,17±67,58; H-THI: 449,59±119,69; p < 0,05), indicativa di difetti di protaminazione.

L'effetto della stagionalità sui parametri seminali del toro di razza Blu Belga

PECILE, FEDERICA
2024/2025

Abstract

The aim of this study was to evaluate the effect of seasonality, expressed through the Temperature-Humidity Index (THI), on the seminal parameters of Belgian Blue bulls, with particular attention to motility, vitality, mitochondrial functionality, oxidative status, and the integrity of the genetic material. Ejaculates from six bulls aged between 1 and 4 years were analysed, collected in two different periods of the year: September–October (H-THI) and January–February (L-THI). After cryopreservation, the samples were evaluated using the Computer-Assisted Sperm ANALYSIS (CASA) system for kinetic parameters (TM, PM, VCL, VAP, VSL, ALH, BCF, LIN, STR, WOB), and by flow cytometry for vitality, intracellular production of reactive oxygen species (ROS), peroxide and superoxide. Moreover, the same methodology was used to assess mitochondrial integrity and mitochondrial O₂●⁻ production, intracellular glutathione (GSH) concentration, mitochondrial membrane potential (MMP), protamination degree, sperm maturation, and DNA integrity. The results showed significantly higher values in winter (L-THI) compared to summer (H-THI) for total motility (L-THI: 75.50±17.93%; H-THI: 54.13±19.74%; p < 0.05) and progressive motility (L-THI: 31.32±11.84%; H-THI: 20.32±7.66%; p < 0.05), as well as for other kinetic parameters such as ALH, BCF, LIN, STR, and WOB. From the flow cytometry assessment, L-THI samples showed higher vitality (L-THI: 60.15±11.87; H-THI: 56.21±10.22; p < 0,05), more cells with high mitochondrial potential (L-THI: 34.56±13.74%; H-THI: 26.40±11.11%; p < 0.05) and intact mitochondria (L-THI: 20.77±19.76%; H-THI: 8.78±3.46%; p < 0.05), along with a reduction in the DNA fragmentation index (L-THI: 8.84±3.50%; H-THI: 19.18±8.07%; p < 0.05). However, during the same period, an increase in immature chromatin (L-THI: 8.90±1.93%; H-THI: 6.15±2.75%; p < 0.05) and higher CMA3 fluorescence intensity (L-THI: 526.17±67.58; H-THI: 449.59±119.69; p < 0.05), indicative of protamination defects, were observed.
2024
The Effect of Seasonality on Semen Parameters in Belgian Blue Bulls
Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare l’effetto della stagionalità, espressa attraverso l’Indice Temperatura-Umidità (THI), sui parametri seminali dei tori di razza Blu Belga, con particolare attenzione alla motilità, vitalità, funzionalità mitocondriale, stato ossidativo e integrità del materiale genetico. Sono stati analizzati eiaculati provenienti da sei tori di età compresa tra 1 e 4 anni, raccolti in due diversi periodi dell’anno: settembre–ottobre (H-THI) e gennaio–febbraio (L-THI). Dopo la crioconservazione, i campioni sono stati valutati mediante il sistema Computer-Assisted Sperm ANALYSIS (CASA) per i parametri cinetici (TM, PM, VCL, VAP, VSL, ALH, BCF, LIN, STR, WOB) e mediante citofluorimetria a flusso per la vitalità, la produzione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno (ROS), perossido e superossido. Inoltre, con la stessa metodologia sono stati analizzati l’integrità mitocondriale e la produzione mitocondriale di O₂●⁻, la concentrazione intracellulare di glutatione (GSH), il potenziale di membrana mitocondriale (MMP), il grado di protaminazione, la maturazione spermatica e l’integrità del DNA. I risultati hanno mostrato valori significativamente più elevati in inverno (L-THI) rispetto all’estate (H-THI) per la motilità totale (L-THI: 75,50±17,93%; H-THI: 54,13±19,74%; p < 0,05) e la motilità progressiva (L-THI: 31,32±11,84%; H-THI: 20,32±7,66%; p < 0,05), così come per altri parametri cinetici quali ALH, BCF, LIN, STR e WOB. Dalle analisi citofluorimetriche, i campioni L-THI hanno mostrato una maggiore vitalità (L-THI: 60,15±11,87; H-THI: 56,21±10,22; p < 0,05), una percentuale più alta di cellule con elevato potenziale mitocondriale (L-THI: 34,56±13,74%; H-THI: 26,40±11,11%; p < 0,05) e mitocondri integri (L-THI: 20,77±19,76%; H-THI: 8,78±3,46%; p < 0,05), insieme a una riduzione dell’indice di frammentazione del DNA (L-THI: 8,84±3,50%; H-THI: 19,18±8,07%; p < 0,05). Tuttavia, nello stesso periodo si è osservato un aumento della cromatina immatura (L-THI: 8,90±1,93%; H-THI: 6,15±2,75%; p < 0,05) e una maggiore intensità di fluorescenza CMA3 (L-THI: 526,17±67,58; H-THI: 449,59±119,69; p < 0,05), indicativa di difetti di protaminazione.
Seme
Blu Belga
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