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Figure 1: Distribution des fréquences du volume des éjaculats |
| Livestock Research for Rural Development 26 (12) 2014 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
L’objectif de cette étude concerne la caractérisation du sperme et de la semence des taureaux d’insémination artificielle (IA) de race Holstein élevés au Maroc. L’étude a porté sur 4 046 éjaculats sur 5 051 collectés au centre de Kénitra entre 2009 et 2013 à partir de 34 taureaux âgés à la collecte de 13 à 93 mois. Les caractéristiques du sperme et des semences étudiées sont le volume de l’éjaculat, la concentration en spermatozoïdes, le nombre total de spermatozoïdes par éjaculat, la mobilité massale, la mobilité individuelle et la mobilité individuelle après décongélation.
Les moyennes et les écart-types de ces caractéristiques sont
respectivement de 5,05 ± 2,25 ml, 0,95 ± 0,21 x 109/ml, 4,91 ± 2,63
x109 spermatozoïdes, 3,58 ± 0,50, 77,0 ±
5,8 % et 59,8
± 5,8 %. Cela permet de préparer 226 ± 132 paillettes dont 218 ± 98 utilisables
par éjaculat. Il
a été conclu que les caractéristiques
du sperme et de
la semence des taureaux d’IA de race Holstein élevés et collectés au
nord-ouest du Maroc
sont satisfaisantes et pas très différentes de celles des taureaux de la même
race collectés dans beaucoup d’autres régions du monde.
Mots-clés: ejaculat, mobilité, semence, spermatozoïde, sperme
The objective of this study was the characterisation of sperm and semen from artificial insemination (AI) Holstein bulls raised in Morocco. The study was carried out on 4 046 ejaculates over 5 051 collected ejaculates between 2009 and 2013 from 34 bulls of 13 to 93 months old at Kénitra centre.
The sperm and semen characteristics: ejaculate volume, sperm concentration, total number of spermatozoa per ejaculate, mass motility, individual motility and individual motility after thawing were: 5.05 ± 2.25 ml, 0.95 ± 0.21 x 109/ml, 4.91 ± 2.63 x109 spermatozoa, and 3.58 ± 0.50, 77.0 ± 5.8 % and 59.8 ± 5.8 %, respectively. This allowed preparing 226 ± 132 straws among which 218 ± 98 were used per ejaculate. It was concluded that sperm and semen characteristics of AI Holstein bulls raised and collected in North-West of Morocco were satisfactory and not very different from those of bulls of the same breed collected in several other regions of the world.
Keywords: ejaculate, motility, semen, spermatozoa, sperm
L’insémination artificielle (IA) au Maroc a connu un développement spectaculaire ces dernières années. Bien que seules 10% des vaches du pays soient inséminées, le nombre d’inséminations a progressé de 31% par an durant les deux dernières décennies. Au Maroc, l’IA a concerné essentiellement les vaches améliorées pures, dont la race Holstein représente 68% (Boujenane 2002). Il existe deux centres d’IA dans le pays qui sont gérés par l’Etat, l’un à Kénitra, au nord-ouest du Maroc, l’autre à Aïn Djemââ, près de Casablanca, dans le centre. Toutefois, leur production n’est pas arrivée à satisfaire la demande de plus en plus croissante des éleveurs. Par conséquent, des milliers de doses de semences sont importées annuellement des pays européens et nord-américains. Actuellement, le centre de Kénitra est cédé à une association d’éleveurs, dans l’espoir d’augmenter la production locale des semences et satisfaire la demande des éleveurs. Par ailleurs, la majorité des taureaux de race Holstein utilisés dans ce centre d’IA est importée d’Europe, c’est-à-dire développée dans des régions tempérées. D’où la nécessité de caractériser leurs spermes et leurs semences dans les conditions marocaines.
Ainsi, la présente étude a pour objectif de caractériser le spermogramme des taureaux de race Holstein collectés au Maroc afin d’améliorer les conditions de collecte et d’augmenter la production locale en semences d’IA.
Le Centre Régional d’Insémination Artificielle (CRIA) de Kénitra est situé au nord-ouest du Maroc. Il a été créé en 1973 afin de produire et d’approvisionner en semences d’IA la région nord du pays. La température journalière moyenne de la région est de 16,3°C, avec un minimum de -3,7°C et un maximum de 42,8°C. L’humidité annuelle moyenne est de 77%. La pluviométrie annuelle est en moyenne de 570 mm.
Le CRIA est composé d’une administration, d’un laboratoire où s’effectuent l’évaluation et le traitement du sperme et des semences et d’une salle de monte constituée de deux stalles ; l’une réservée au blocage du boute-en-train et à la monte, et l’autre est utilisée pour la préparation des taureaux. À l’extrémité du centre se trouvent les box des taureaux.
L’étude a porté sur 4 046 éjaculats issus de 34 taureaux de race Holstein, dont 32 sont originaires de France et 2 sont nés au Maroc. L’âge des taureaux était en moyenne de 39,5 mois, variant de 13 à 93 mois. Le nombre de collectes effectuées sur chaque taureau a varié de 7 à 349 collectes, avec une moyenne de 119 collectes par taureau. L’intervalle entre deux collectes successives a été en moyenne de 3,33 jours. Il a varié de 1 à 36 jours. Chaque taureau a été récolté 1 à 3 fois par jour.
Les taureaux sont en stabulation libre dans des box individuels. Ils reçoivent une ration alimentaire composée de foin de luzerne, de foin d’avoine, d’un aliment composé pour engraissement (stade finition) et de CMV. L’eau est disponible en permanence.
Avant chaque collecte, les taureaux sont amenés dans la salle de monte et attachés à la stalle d’attente où ils assistent à la collecte de sperme des autres taureaux (préparation passive). La préparation active consiste à promener le taureau et à l’amener au contact du boute-en-train (taureau connu pour sa robustesse et sa docilité). Lorsque le taureau montre des signes d’excitation, le manipulateur lui fait effectuer deux fausses montes avant de le récolter au vagin artificiel.
Immédiatement après la récolte, un examen visuel du sperme dans le tube collecteur permet d’apprécier le volume, la couleur et la consistance de l’éjaculat. Ainsi, les échantillons contenant du sang ou des saletés sont éliminés, et seuls les échantillons propres et bien concentrés sont gardés pour les évaluations macroscopique et microscopique.
L’examen microscopique commence par l’évaluation de la mobilité massale des éjaculats en utilisant une goutte de sperme non dilué. Pour apprécier la mobilité individuelle et la concentration en spermatozoïdes, le sperme est pré-dilué à l’aide d’un dilueur préalablement préparé et conservé à 37°C. Par la suite, une microgoutte de sperme pré-dilué est déposée entre lame et lamelle, puis elle est observée au microscope muni d’une platine chauffante, au grossissement x 100.
Une fois que toutes les caractéristiques du sperme sont évaluées et l’éjaculat est jugé conforme aux normes, le sperme est dilué afin d’augmenter le volume total de l’éjaculat. Le flacon contenant le sperme dilué est placé dans un réfrigérateur à 4°C pendant 3 à 5 heures afin de stabiliser les échanges entre le milieu et les spermatozoïdes (étape d’équilibration). Les paillettes imprimées (date, numéro de la collecte, nom du taureau…) sont conditionnées et placées dans un gobelet à l’intérieur d’une vitrine à une température de 4°C pendant 90 minutes. Après remplissage des paillettes, d’un volume de 0,25 ml de semence avec 24 millions de spermatozoïdes, elles sont pré-congelées dans la vapeur d’azote dans un contenair pendant au moins 10 minutes, puis elles sont congelées dans l’azote liquide à -196°C. Après 24 heures de congélation, un test d’aptitude à la congélation est effectué sur un échantillon de 3 paillettes de chaque taureau. Les paillettes congelées ayant une mobilité après décongélation inférieure à 35% sont rejetées (environ 3,4 %).
Les variables étudiées sont issues des enregistrements effectués sur chaque taureau à chaque collecte. Celles-ci sont :
Volume du sperme (en ml). Il est évalué par lecture directe sur le tube de collecte gradué.
Concentration en spermatozoïdes. Elle est estimée par l’opérateur à l’œil nu, puis sur la goutte déposée entre lame et lamelle et elle varie de à 0,1x109/ml à 1,8x109/ml. Des comptages plus précis permettent à l’opérateur d’étalonner ses estimations.
Nombre total de spermatozoïdes par éjaculat. Il est calculé en multipliant le volume de l’éjaculat par la concentration en spermatozoïdes.
Mobilité massale. Elle désigne l’intensité des vagues provoquées par le déplacement des spermatozoïdes. Une note de 0 à 5 est attribuée à l’échantillon observé : 0 : absence de mouvement des spermatozoïdes, 1 : léger mouvement perceptible, pas de vagues, 2 : vagues peu nombreuses, 3 : vagues nombreuses, 4 : vagues rapides et intenses et 5 : tourbillons très rapides.
Mobilité individuelle. Elle correspond à la proportion des spermatozoïdes avec un mouvement rectiligne qui traversent le champ du microscope. Les spermatozoïdes tournant en petits cercles ou se déplaçant en arrière ne sont pas considérés comme mobiles. La mobilité individuelle est exprimée en %.
Mobilité des spermatozoïdes après décongélation de la semence. Elle correspond à la proportion des spermatozoïdes vivants après décongélation. Elle est exprimée en %.
Initialement, le fichier a inclus les données relatives à 5 051 éjaculats. Après traitement des données, les éjaculats qui ne sont pas conformes, c’est-à-dire ceux qui ont un volume inférieur à 0,5 ml, une mobilité massale inférieure à 2,5, une mobilité individuelle inférieure ou égale à 50%, une concentration inférieure à 0,4x109/ml ou une mobilité des spermatozoïdes après décongélation inférieure à 35%, ont été éliminés. De même, les éjaculats issus de la 3ème collecte obtenue le même jour ont également été écartés. Enfin, pour étudier les différentes caractéristiques du sperme et des semences sur les mêmes éjaculats, l’analyse a été limitée à ceux dont les données étaient disponibles sur toutes les variables étudiées. Au final, l’analyse a porté sur 4046 éjaculats collectés entre janvier 2009 et février 2013. Elle a été réalisée en utilisant les procédures Means, Freq et Corr du logiciel SAS (2002) afin d’obtenir respectivement les statistiques descriptives, les distributions de fréquences des variables étudiées, ainsi que les coefficients de corrélation entre elles.
Le volume des éjaculats des taureaux est en moyenne de 5,05 ml, avec un coefficient de variation de 44,5% (Tableau 1). La distribution des fréquences du volume a montré que 37,5% des éjaculats ont un volume compris entre 2 et 4 ml et 30,5% ont un volume qui varie de 4 à 6 ml. Les éjaculats dont le volume est inférieur à 2 ml ou supérieur à 6 ml ont représenté respectivement 7,27 et 24,7% de l’ensemble des éjaculats (Figure 1). Ce volume de l’éjaculat est inférieur à 7,75 ml (Everett et Bean 1982 aux Etats-Unis), 5,49 ml (Karoui et al 2011 en Espagne) et 5,81 ml (Mathevon et al 1998 au Canada) observés chez les taureaux de race Holstein. Toutefois, il est supérieur à 3,7 ml obtenu chez de jeunes taureaux de race Normande (Ducroq et Humblot 1994 en France), à 4,28 ml chez les taureaux de race Sahiwal (Ray et Ghosh 2013 en Inde) et à 4,70 ml chez trois taureaux de race Frisonne (Ghauthier et Varo 1985 en Guadeloupe). Le volume de l’éjaculat enregistré dans la présente étude est également inférieur à 6,08 ml (Fuerst-Waltl et al 2006 en Autriche) et à 6,20 ml (Gauthier et Varo 1985 en Guadeloupe) observés respectivement chez les taureaux des races Simmental et Créole.
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Tableau 1 : Nombre d’observations, moyennes arithmétiques, écarts-types et coefficients de variation (CV) des caractéristiques des éjaculats des taureaux de race Holstein |
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Paramètre |
Nombre |
Moyenne |
Écart-type |
CV (%) |
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Volume de l’éjaculat (ml) |
4 046 |
5,05 |
2,25 |
44,5 |
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Concentration en spermatozoïdes (x109/ml) |
4 046 |
0,95 |
0,21 |
22,6 |
|
Nombre total de spermatozoïdes par éjaculat (x109) |
4 046 |
4,91 |
2,63 |
53,6 |
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Mobilité massale (échelle 1-5) |
4 046 |
3,58 |
0,50 |
13,9 |
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Mobilité individuelle (%) |
4 046 |
77,0 |
5,58 |
7,25 |
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Mobilité individuelle après décongélation (%) |
4 046 |
59,8 |
5,82 |
9,74 |
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Figure 1: Distribution des fréquences du volume des éjaculats |
La concentration en spermatozoïdes des éjaculats est en moyenne de 0,95×109/ml, avec un coefficient de variation de 22,6% (Tableau 1). La distribution des fréquences a montré que les éjaculats dont la concentration est comprise entre 0,6×109/ml et 1,0×109/ml ont représenté 67,5%, ceux dont la concentration est inférieure à 0,6×109/ml ont constitué 3,16%, alors que ceux ayant une concentration supérieure à 1,0×109/ml ont représenté 29,2% (Figure 2). Cette concentration est légèrement inférieure à 1,24×109/ml (Everett et Bean 1982 aux Etats-Unis), 1,27×109/ml (Karoui et al 2011 en Espagne) et 1,32×109 (Mathevon et al 1998 au Canada) observées chez les taureaux de race Holstein. Comparée à celles des autres races, la concentration des éjaculats des taureaux de race Holstein est similaire à 0,98×109/ml obtenue chez les taureaux de race Normande (Ducroq et Humblot 1994 en France), plus élevée que celle de 0,77×109/ml des taureaux Sahiwal (Bhakat et al 2011 en Inde), mais inférieure à celles de 1,14×109/ml des taureaux de race Simmental (Fuerst-Waltl et al 2006 en Autriche), de 1,13x109/ml des taureaux croisés Holstein-Friesian x Sahiwal (Mandal et al 2010 en Inde) et de 1,19x109/ml des taureaux de race Borgou (Adamou-N'Diaye et al 1996 au Bénin).
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Figure 2: Distribution des fréquences de la concentration en spermatozoïdes des éjaculats |
Le nombre total de spermatozoïdes par éjaculat est en moyenne de 4,91x109, avec un coefficient de variation de 53,6% (Tableau 1). La distribution des fréquences a montré que 54,1% des éjaculats contiennent plus de 4x109 de spermatozoïdes, 35,7% comportent entre 2x109 et 4x109 de spermatozoïdes, tandis que 10,2% des éjaculats incluent moins de 2x109 de spermatozoïdes (Figure 3). Ce nombre total de spermatozoïdes est inférieur à 9,55×109 (Everett et Bean 1982), 6,9×109 (Karoui et al 2011) et 7,68×109 (Mathevon et al 1998) de spermatozoïdes trouvés chez les taureaux de race Holstein. Il est également plus faible que 6,75x109 et 5,05x109 de spermatozoïdes enregistrés respectivement chez les taureaux des races Simmental (Fuerst-Waltl et al 2006) et Sahiwal (Ray et Ghosh 2013), mais supérieur à 4,80x109, 4,09x109 et 4,0x109 de spermatozoïdes observés respectivement chez les taureaux croisés Holstein-Friesian x Sahiwal (Mandal et al 2010), de race Borgou (Adamou-N'Diaye et al 1996) et des races Créole et Frisonne (Gauthier et Varo 1985).
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Figure 3: Distribution des fréquences du nombre total de spermatozoïdes par éjaculat |
La mobilité massale des spermatozoïdes est en moyenne de 3,58 sur une échelle de 1 à 5. Son coefficient de variation est de 13,9% (Tableau 1). Les éjaculats dont la mobilité massale est comprise entre 2,5 et 3 et entre 3 et 4 représentent respectivement 42,3 et 57,5%. Ceux dont la mobilité est supérieure à 4 ne représentent que 0,15% (Figure 4). Cette mobilité est inférieure à 4,2 observée chez les taureaux de la même race (Karoui et al 2011). Elle est supérieure aux mobiltés massales de 2,99, 3,01, 3,17 et 2,34 obtenues respectivement chez les taureaux Normands (Ducroq et Humblot 1994), Simmental (Fuerst-Waltl et al 2006), Sahiwal (Ray et Ghosh 2013) et croisés Holstein-Friesian x Sahiwal (Mandal et al 2010).
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Figure 4: Distribution des fréquences de la mobilité massale |
La mobilité individuelle des spermatozoïdes est en moyenne de 77,0%, avec un coefficient de variation de 7,25% (Tableau 1). La distribution des fréquences a montré une classe modale de 70-80% qui regroupe 68,4% des éjaculats. Les éjaculats avec une mobilité individuelle inférieure à 70% représentent 21,6%, tandis que ceux dont la mobilité individuelle est supérieure à 80% constituent moins de 10% (Figure 5). Comparée aux mobilités individuelles observées chez les taureaux de la même race, la présente mobilité est plus élevée que 59,57 et 52,58% qui sont rapportées respectivement par Everett et Bean (1982) et Mathevon et al (1998), mais elle est plus faible que 85,18% observée par Karoui et al (2011). Chez les autres races, les mobilités individuelles de 66,3% ont été enregistrées chez les taureaux de race Simmental (Fuerst-Waltl et al 2006), de 76,73% chez les taureaux Sahiwal (Ray et Ghosh 2013) et de 47,87% chez les taureaux croisés Holstein-Friesian x Sahiwal (Mandal et al 2010).
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Figure 5: Distribution des fréquences de la mobilité individuelle |
La mobilité individuelle après décongélation de la semence permet d’apprécier le pourcentage de spermatozoïdes vivants après le processus de congélation. Elle est en moyenne de 59,8%, avec un coefficient de variation de 9,74% (Tableau 1). 77,5% des éjaculats ont une mobilité comprise entre 50 et 65%, 13,4% des éjaculats ont une mobilité inférieure à 50% et 9% des éjaculats ont une mobilité supérieure à 65% (Figure 6). Cette mobilité est plus élevée que 48,83% (Karoui et al 2011) et 34,64% (Mandal et al 2010) observées chez les taureaux respectivement de race Holstein et croisés Holstein-Friesian x Sahiwal. Il en résulte qu’un éjaculat a permis de préparer en moyenne 226 ± 132 doses dont 218 ± 98 ont été utilisables après congélation.
Les différences observées entre les différentes études concernant les caractéristiques des semences des taureaux Holstein peuvent être expliquées par de nombreux facteurs tels que les conditions climatiques, la conduite alimentaire (quantité et qualité), l’état sanitaire, le mode de préparation des taureaux à la récolte, l’équipement et le protocole de collecte utilisés, l’âge des taureaux, leur race, l’intervalle entre deux collectes successives, le nombre de collectes par jour…
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Figure 6: Distribution des fréquences de la mobilité des spermatozoïdes après décongélation |
Les coefficients de corrélation entre les caractéristiques du sperme et des semences des taureaux de race Holstein sont positifs et moyens à élevés (Tableau 2). Ils ont varié de 0,12 entre le volume de l’éjaculat et la mobilité des spermatozoïdes après décongélation à 0,90 entre le volume de l’éjaculat et le nombre total de spermatozoïdes par éjaculat. Par ailleurs, les coefficients de corrélation entre le nombre total de spermatozoïdes par éjaculat et ses composantes, qui sont le volume de l’éjaculat et la concentration en spermatozoïdes, sont respectivement égaux à 0,90 et 0,59. Ceci indique que le nombre total de spermatozoïdes par éjaculat dépend beaucoup plus du volume de l’éjaculat que de la concentration en spermatozoïdes. En outre, les mobilités massale et individuelle sont fortement corrélées avec la concentration en spermatozoïdes et faiblement corrélées avec le volume de l’éjaculat. De même la mobilité individuelle après décongélation est faiblement corrélée avec les autres caractéristiques du sperme et de semence, sauf la mobilité individuelle avec laquelle elle a une corrélation égale à 0,35.
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Tableau 2 : Coefficients de corrélation entre les caractéristiques du sperme et des semences des taureaux de race Holstein* |
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Paramètre |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
0,22 |
0,90 |
0,17 |
0,14 |
0,12 |
|
2 |
0,59 |
0,48 |
0,41 |
0,24 |
|
|
3 |
0,33 |
0,27 |
0,19 |
||
|
4 |
0,68 |
0,26 |
|||
|
5 |
0,35 |
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*1 : volume de l’éjaculat ; 2 : concentration en spermatozoïdes ; 3 : nombre total de spermatozoïdes par éjaculat 4 : mobilité massale ; 5 : mobilité individuelle ; 6 : mobilité individuelle après décongélation |
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Il ressort de cette étude que les caractéristiques du sperme et de la semence (volume de l’éjaculat, concentration en spermatozoïdes, nombre total de spermatozoïdes par éjaculat, mobilité massale, mobilité individuelle et mobilité individuelle après décongélation) des taureaux de race Holstein collectés dans les conditions du nord-ouest du Maroc sont satisfaisantes et ne diffèrent pas énormément de celles des taureaux de la même race collectés dans d’autres régions tempérées du monde. Ces résultats pourront aider les responsables du CRIA à optimiser la production des semences et à satisfaire la demande des éleveurs en doses d’IA.
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Received 16 October 2014; Accepted 14 November 2014; Published 1 December 2014
