journal

Preservation of boar semen at 18 ◦C induces lipid
peroxidation and apoptosis like
changes in spermatozoa

A. Kumaresan ∗, G. Kadirvel, K.M. Bujarbaruah 1, R.K. Bardoloi, Anubrata Das2, Satish Kumar, S. Naskar Artificial Insemination Laboratory, Division of Animal Production, ICAR Research Complex for NEH Region, Barapani, Umiam, Meghalaya 793103, India

Received 13 August 2007; received in revised form 10 January 2008; accepted 13 January 2008
Available online 18 January 2008

Abstract

Boar sperm functions, lipid peroxidation status, mitochondrial membrane potential (Ψm) and membrane permeability (apoptosis like features) were assessed during liquid preservation. Four ejaculates each from four Hampshire boars were extended with Beltsville Thawing Solution and preserved at 18 ◦C. At 0, 24, 48, 72 and 96 h of storage, each ejaculate was examined for sperm functions, lipid peroxidation, Ψm, and membrane permeability. The lipid peroxidation status of the spermwas assessed based on the malonaldehyde (MDA) levels. Detection ofΨm was done using 3,3-dihexyloxacarbocyanine iodide [DiOC6(3)]/propidium iodide (PI) assay and Yo-pro-1/PI assay was used to detect change in plasma membrane permeability. The sperm motility, viability and acrosomal integrity declined significantly (p < 0.05) from 0 to 96 h of preservation. At the start of the preservation, the MDA levels (nM/109 sperm) were low in sperm (99.83±2.69) and seminal plasma (191.98±11.58), which gradually increased up to the 96 h of storage. Highest negative correlation (r value) was observed between MDA levels and sperm motility (−0.97), live percent (−0.97), acrosomal integrity (−0.97) and hypo-osmotic sperm swelling test (HOSST) positive sperm percentage (−0.98). Strong positive correlation was observed between HOSST positive sperm percentage and intact acrosome percentage (r = 0.98). There was a significant (p < 0.05) increase in the sperm cells with low Ψm from 0 to 96 h of preservation. Before preservation, 14.85±4.66% of sperm cells of the ejaculate showed low mitochondrial membrane potential, whereas after 96 h of preservation, this proposition of cells increased up to 32.00±6.25%. The apoptotic sperm population was 8.33±2.31% in fresh semen, while this population was 25.19±4.25% at 96 h of preservation and the difference was significant (p < 0.05). The findings of the

∗ Corresponding author. Tel.: +91 364 2570362.
E-mail address: ogkumaresan@rediffmail.com (A. Kumaresan).
1 Animal Science Division, Krishi Bhavan, New Delhi, India.
2 National Research Centre on Pig, Guwahati, Assam, India.
0378-4320/$ – see front matter © 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
doi:10.1016/j.anireprosci.2008.01.006

journal

In vitro sperm penetration through the zona
pellucida of immature and in vitro matured oocytes
using fresh, chilled and frozen canine semen

Monica De los Reyes a,∗, Jaime Palomino a, Johanna de Lange a, Carla Anguita a, Claudio Barros ba Laboratory of Animal Reproduction, Faculty of Veterinary Sciences, University of Chile, Casilla 2 Correo 15, Santiago, Chile b Laboratory of Embriology, Faculty of Biological Sciences, P. Catholic University of Chile, Santiago, Chile Received 28 June 2007; received in revised form 5 December 2007; accepted 12 December 2007
Available online 28 December 2007

Abstract

The aim of this study was to evaluate the effect of sperm cryopreservation and the maturation state of the oocyte on the time course of canine gamete interaction during co-culture for periods of 1–10 h. Semen samples were obtained by digital stimulation and ejaculates processed as fresh, chilled and frozen samples. Sperm were co-cultured with immature or in vitro mature bitch oocytes for up to 10 h. At hourly intervals, oocytes were evaluated for sperm penetration with epifluorescence microscopy. The results were analyzed statistically using generalized linear models. Spermatozoa treatments had a significant effect on the total percentage of oocyte penetration for both types of oocytes; fresh spermatozoa showed the highest average penetration rate, while frozen sperm showed the lowest value (p < 0.05). At the 1st hour of co-culture, chilled and frozen dog sperm had a higher penetration percentage (p < 0.05) of in vitro matured canine oocytes (43.6% and 45.7%, respectively) than the fresh sperm had (33.8%). Sperm penetration was directly proportional to the time of incubation, when fresh or chilled sperm were used (P < 0.05); in contrast, frozen dog sperm did not change penetration rates with either immature or in vitro matured oocytes over time. Therewas a significant difference in the average of penetration rate between immature (47.3%) and in vitro matured oocytes (56.6%) throughout the 10 h of culturing; irrespective of sperm treatment. The optimal incubation time in terms of maximizing penetration rates probably are dependent on how spermatozoa were processed prior to fertilization.

© 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
Keywords: Capacitation; Cryopreservation; Dog sperm; Gamete interaction

∗ Corresponding author. Tel.: +56 2 9785534; fax: +56 2 9785611.
E-mail address: mdlreyes@uchile.cl (M. De los Reyes).
0378-4320/$ – see front matter © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
doi:10.1016/j.anireprosci.2007.12.010

journal

International Journal of Poultry Science 4 (2): 44-51, 2005

ISSN 1682-8356

© Asian Network for Scientific Information, 2005

44

Effect of Corn Distiller’s Dried Grains with Solubles at Various Levels on

Performance of Laying Hens and Egg Yolk Color

K.D. Roberson, J.L. Kalbfleisch, W. Pan and R.A. Charbeneau

Department of Animal Science, Michigan State University, East Lansing, MI 48823, USA

E-mail: robers22@msu.edu

Abstract: Distiller’s dried grains with solubles produced from corn as a co-product from ethanol production was fed at 0, 5, 10, or 15% of a corn-soybean meal diet to laying hens to determine if egg production parameters or yolk color would be affected. In experiment 1, diets were fed from 48 to 56 wk of age and DDGS had a goldenrod color. Egg production, weight, mass, specific gravity and yolk color were determined biweekly. Brown colored DDGS was included in diets fed from 58 to 67 wk of age. Egg production parameters and yolk color were measured tri-weekly. Egg production parameters were not different at most ages. However, there were occasional treatment effects. As DDGS increased, there were linear decreases in egg production (52-53 wk of age), egg weight (63 wk of age), egg mass (51 and 53 wk of age), and specific gravity (51 wk of age). Yolk color was increased linearly (p<0.01) as DDGS was increased in the diet throughout experiment 1. In experiment 2, yolk redness (a*) was increased linearly (p<0.001) by increasing levels of DDGS at all ages sampled. The results show that egg yolk is visually changed within one month when 10% or higher of a lightly colored DDGS is fed and by two months with 5% DDGS. In general, corn DDGS up to 15% of the diet did not affect egg production. However, variable results of experiment 1 suggest

that a lower level of DDGS should be fed when the feedstuff is introduced in the diet.

Key words: Distiller’s dried grains with solubles, layer, yolk color

journal

The 'beneficial' adipokines in reproduction and fertility

D B Campos^1,2, M-F Palin³, V Bordignon⁴ and B D Murphy¹

1. ¹Faculté de médecine vétérinaire, Centre de recherche en reproduction animale, Université de Montréal, Québec, Canada
2. ²Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Departamento de Cirurgia, Universidade de São Paulo, Sao Paolo, Brasil
3. ³Dairy and Swine Research and Development Center, Agriculture and Agri-Food Canada, Lennoxville, Québec, Canada
4. ⁴Department of Animal Science, McGill University, Québec, Canada

Correspondence: Dr BD Murphy, Faculté de médecine vétérinaire, Centre de recherche en reproduction animale, Université de Montréal, CP 5000, 3200 rue Sicotte, St-Hyacinthe, Québec, Canada J2S7C6. E-mail: bruce.d.murphy@umontreal.ca

Received 8 April 2007; Revised 29 May 2007; Accepted 16 July 2007; Published online 9 October 2007.

Abstract

The objective of this study was to review the available information on the signaling proteins produced by adipose tissue in the context of their role in regulating reproductive processes, including ovarian and uterine function. It is well known that both obesity and excessive leanness are associated with reproductive dysfunction. Adipokines are cytokines predominately or exclusively expressed by adipose tissue that circulate and affect target tissues. Four known adipokines, adiponectin, visfatin/PBEF, omentin and vaspin, all increase tissue sensitivity to insulin, and are thus described as 'beneficial'. There is strong support for a role for adiponectin in the function of the ovary and placenta. There is evidence for direct effects of this adipokine on the late stages of folliculogenesis, and additive interactions of adiponectin with insulin and gonadotropins in inducing periovulatory changes in ovarian follicles. In addition, clinical and genomic studies associate hypoadiponectinemia with obesity-related reproductive disorders, including the polycystic ovarian syndrome. The roles for visfatin/PBEF, omentin and vaspin in reproduction remain to be established. The conclusion thus drawn is that the expression of insulin-sensitizing adipokines varies with adipose abundance. These adipokines have demonstrated both the potential effects on ovarian function and the possible effects on the formation of the placenta, acting through multiple mechanisms.

Keywords:

adipokines, adiponectin, insulin sensitivity, ovary, uterus, placenta

PANGAN HEWANI

DAGING

Pemahaman

Daging merupakan bahan makanan utama yang dikonsumsi manusia, baik diperoleh dari hewan-hewan piaraan atau hewan buruan (Hadiwiyoto, S., 1993. Hasil-Hasil Olahan susu, Ikan, Daging dan Telur. Liberty. Yogyakarta).

Daging juga didefinisikan sebagai semua jaringan hewan dan semua produk hasil pengolahan jaringan-jaringan tersebut yang seseuai untuk dimakan serta tidak menimbulkan gangguan kesehatan. Organ-organ misalnya hati, ginjal, otak, paru-paru, jantung, limpa, pankreas, dan jaringan otot termasuk dalam definisi ini.

Komposisi kimia daging

Protein daging = 16 – 22%

Protein daging dapat diklasifikasikan dalam 3 kelompok besar, yaitu : myofibril, stroma dan sarkoplasma. Masing-masing protein memiliki fungsi yang berbeda yang memberikan kontribusi pada daging

1. Komponen protein miofibril yang terpenting dalam struktur serabut otot adalah aktin dan miosin.

Protein miofibril merupakan protein yang berlimpah dalam otot dan penting dalam proses kontraksi (mengejang) dan relaksasi (istirahat) otot. Saat kontraksi otot, aktin dan miosin akan saling membentuk formasi tumpang tindih dan membentuk protein kompleks yang disebut aktomiosin.

Kondisi sapi akan dipotong dan penanganan setelah pemotongan adalah yang sangat penting dalam mengontrol kondisi kontraksi (kejang) otot, yg pada akhirnya menentukan keempukan daging

2. Stroma terdiri dari : kolagen, elastin dan retikulin.

a) Kolagen merupakan protein yang banyak ditemukan dalam organ tanduk, bagian ujung kaki, tulang, kulut, urat (tendom), tulang rawan dan otot. Kolagen berwarna putih, tipis, transparan dan keras. Pada daging, kolagen merupakan faktor utama yang mempengaruhi keempukan daging setelah proses pemasakan. Pemasakan pada suhu tertentu akan mengubah kolagen yang keras menjadi gelatin yang sifatnya empuk

b) Elastin dapat ditemukan pada dinding system sirkulasi dan jaringn ikat yang tersebar diseluruh tubuh dan berperan memberikan elatisitas pada jaringan. Elastin berwarna kekuningan. Berbeda dengan kolagen, elastin tidak akan larut bila dipanaskan dan harus dipisahkan dari bagian daging.

c) Retikulin jumlahnya lebih sedikit bila dibandingkan kolagen dan elastin, dan umumnya terdapat pada hewan yang muda

3. Sarkoplasma.

Sarkoplasma terdiri dari pigmen, hemoglobin, mioglobin, dan beraneka ragam enzim.

1. Hemoglobin adalah protein sel darah merah. Mioglobin merupakan cairan yang terdapat dalam sel otot. Pigmen hemoglobin dan mioglobin berkontribusi pada warna merah daging. Hemoglobin akan membawa oksigen dari paru-paru meuju sel otot. Mioglobin yang terdapat dalam otot akan menyimpan oksigen yang dibawa oleh darah melaui hemoglobin.

Kandungan mioglobin yang berbeda berhubungan dengan jenis sapi, umur dan macam otot. :

ü Sapi memiliki kandungan mioglobin yang lebih tinggi daripada babi,

ü domba dewasa memiliki kandungan mioglobin yang lebih tinggi daripada domba muda,

ü sapi jantan memiliki kandungan mioglobin yang lebih tinggi daripada sapi betina,

ü jaringan otot yang lebih sering digerakkan seperti pada otot diafragma (dada) memiliki kandungan mioglobin lebih tinggi daripada otot longissimus dorsi (punggung)

Enzim terdapat secara alamiah pada otot dan akan aktif saat daging mengalami proses aging (pelayuan).

Enzim proteolitik adalah enzim yang akan mendegradasi (memecah) protein miofibril, yang berkontribusi terhadap keempukan daging. Jadi, daging harus di-aging pada temperatur dan dalam jangka waktu tertentu untuk membuat proses degradasi protein miofibril sempurna

Air

Komposisi kimiawi terbesar daging adalah air (65-80%).

Berbagai perlakuan terhadap daging seperti : penggilingan, pembekuan, pencairan (thawing), penggaraman, proses enzimatik, pemberian zat aditif dan pemanasan akan mempengaruhi kandungan air akhir dari daging

Lemak = 1,3 – 13%

Karakteristik lemak yang terdapat pada jaringan lemak berbeda disebabkan oleh panjang pendeknya rantai karbon penyusun lemak dan tingkat kejenuhan asam lemak. Semakin tinggi kandungan asam lemak jenuh, maka lemak akan semakin keras. lemak babi yang kandungan asam lemaknya kurang jenuh daripada lemak sapi, akan lebih lunak.

Karbohidrat = 0,5 – 1,3 %

Kandungan karbohidrat dalam tubuh hewan disimpan dalam bentuk glikogen (gula otot). Glikogen akan dimetabolisme menjadi glukosa selanjutnya glukosa akan dimetabolisme lebih lanjut menjadi asam laktat. Jumlah asam laktat akhir akan menentukan berap besar pH akhir daging. PH daging akan mempengaruhi warna, daya ikat air dan keempukan daging. pH yang diangggap normal untuk daging adalah 5,6. Bila sapi mengalami stres atau kelelahan sebelum dipotong, maka kandungan glikogen pada otot akan menipis, sehingga konsentrasi asam laktat yang terbentuk tidak bisa membuat pH mencapai angka 5,6. Bila pH akhir lebih tinggi (misal 6,2) maka daging akan terlihat lebih gelap, keras, dan kering. Ini dikenal dengan istilah dry, firm, dark (DFD) Warna gelap pada daging ini dicatat berhubungan dengan daya ikat air (water holding capacity) yang lebih tinggi dari normal. Dengan tingginya daya ikata air tersebut, menyebabkan keadaan serabut otot menjadi lebih besar dan lebih banyak cahaya yang diserap daripada yang dpantulkan oleh permukaan daging. Ini menyebakan daging terlihat lebih gelap, Bila proses pasca rigor berlangsung lebih cepat dan pH akhir yang dicapai lebih kecil dari 5,6 (misal 5,1), daging akan terlihat pucat, lunak dan berair, atau dikenal dengan istilah Pale, Soft, Exudative (PSE). Pada kondisi ini, struktur jaringan otot renggang yang berhubungan dengan rendahnya daya ikat air, menyebabkan lebih banyak sinar yang dipantulkan daripada yang diserap oleh permukaan daging. Ini menyebabkan daging terlihat lebih pucat.

Mineral dan Vitamin

Komposisi kimawi daging lainnya adalah mineral dan vitamin (1%). Daging merupakan sumber Vitamin B kompleks (B1,B2, niacin, B6,B12). Sedangkan mineral yang terdapat pada daging adalah besi (Fe) dan zinc (Zn)

Daging merupakan sumber penting vitamin B12 karena vitamin ini tidak terdapat pada makanan nabati. Vitamin B12 berfungsi untuk pembentukan sel darah merah dan sistem fungsional saraf.

Struktur Otot Daging

Struktur otot merupakan struktur yang lurus dan panjang yang dibungkus oleh membrane halus transparan yang disebut sarkoplasma. Sarkoplasma berbentuk gel atau sel yang lengket. Serabut oto berdiameter 10-100 mikron. Zat-zat seperti mineral, vitamin, enzim, mioglobin, dan sebagian protein terdapat dalam sarkoplasma di dalam serabut otot. Otot tersusun dari banyak ikatan serabut otot yang lazim disebut fasikuli. Fasikuli ini terdiri dari serabut-serabut otot, sedangkan serabut otot tersusun dari banyak fibril yang disebut miofibril. Miofibril tersusun dari banyak filament yang disebut miofilamen.

Jadi berdasarkan urutan ukuran (dari ukuran terbesar sampai dengan ukuran yang terkecil), otot tersusun dari fasikuli, serabut otot, miofibril dan miofilamen

Didalam serabut otot terdapat serabut yang lebih halus disebut miofibril, dengan garis tengah 1 – 3 mikron. Adanya penampakaan strip-strip pada serabut otot, yang terlihat dibawah mikroskop, biasanya disebabkan adaanya miofibril tersebut. Miofibril terdiri atas bagian lebih kecil lagi yang disebut miofilamen. Miofilamen tersebut ada yang tebal (100°A) ada pula yang tipis (10°A), yang letaknya saling bergantian sepanjang myofibril. Miofilamen yang tebal mengandung aktin. Baik myosin maupun aktin adalah molekul-molekul protein yang tidak simetris. Aktin ada dua jenis yaitu globular (monomer) dan fibriler, yaitu bentuk polimer dari monomer tersebut Bila otot berkontraksi atau setelah ternak dipotong, aktin globuler polimerisasi membentuk aktin fibriler dan membentuk ikatan kompleks dengan myosin yang terdapat pada daging, dalam bentuk aktomiosin, di samping itu jenis protein ketiga yang disebut tropomiosin juga terdapat pada bagian yang berkontraksi dalam daging

Komposisi Fisik Daging

1. jaringan otot rangka

Jaringan otot rangka adalah jaringan otot yang menenpel secara langsung atau tidak langsung pada tulang, yang menimbulkan suatu gerakan, dan atau memberikan bentuk pada tubuh.

Secara ekonomis, jaringan otot rangka merupakan bagian terpenting dan utama dari karkas.

2. jaringan otot jantung (cardiac)

Jaringan otot jantung merupakan jaringan pembentuk organ jantung.

3. jaringan otot halus

Jaringan otot halus merupakan jaringan yang banyak ditemukan pada saluran pencernaan dan reproduksi termasuk sistem sirkulasi pembuluh darah.

Setiap otot rangka berbeda dalam panjang, kedalaman dan ketebalan.

Otot rangka tersebar dengan lemak dan terkelompok dalam suatu jaringan yang disebut epimysium. Setiap otot tersusun dari banyak ”bundel otot” yaitu perimysium yang terdiri dari serabut otot (muscle fibre).

Ukuran perimysium bervariasi pada setiap otot pada individu sapi yang sama.

Bila sapi diberi pakan berupa biji-bijian berkualitas baik, maka ukuran perimysium akan kecil. Serabut otot terdiri dari sarkolema yang terbungkus dalam suatu jaringan yang disebut endomysium.

Telah dikatakan bahwa otot digunakan sebagai penggerak dan sumber kekuatan.

Jadi semakin sering jaringan otot digerakkan, jaringan otot akan semakin banyak dan besar.

Ini menyebabkan bagian daging seperti betis (shank) memiliki tingkat kekenyalan yang tinggi. Sebaliknya, jaringan otot yang terletak pada bagian yang jarang digerakkan, seperti pada bagian punggung (loin), memiliki tingkat keempukan yang tinggi.

MARBLING

marbling, yaitu lemak intramuskuler atau lemak yang terdapat di antara jaringan otot. Marbling merupakan butiran lemak putih yang terlihat oleh mata yang tersebar pada jaringan otot daging. Marbling akan mencair saat daging dipanaskan dan berkontribusi dalam meningkatkan cita rasa daging (juicines), memberikan aroma daging yang sedap, serta berperan meningkatkan keempukan daging. Marbling lebih tinggi pada sapi yang diberi pakan biji-bijian (grain-fed-beef) daripada sapi yang diberi pakan rumput (grass-fed-beef). Daging dengan lebih banyak marbling akan lebih empuk dan lebih bercitarasa daripada daging dengn sedikit marbling. Namun daging dengan sedikit marbling memiliki kandungan kalori dan lemak jenuh lebih sedikit dan lebih dianjurkan dikonsumsi oleh ahli gizi.