Au laboratoire de production de semence

Les spécialistes au laboratoire de production de semence de Swissgenetics convertissent la semence fraîche en semence congelée au centre de production à Mülligen AG. Comment cela fonctionne-t-il?

Expérience et technique

Chaque éjaculat est analysé avec beaucoup de compétences et une technique de mesure avancée.

Etapes de travail définies

Ensuite, chaque éjaculat est dilué et les paillettes sont remplies et congelées avec beaucoup de savoir-faire.

Contrôle de qualité

Des analyses assistées par ordinateur garantissent la qualité impeccable de chaque dose de semence.

A la halle de monte

La semence des taureaux est récoltée à la halle de monte d’un centre d’insémination. Un lieu dont chaque taureau ne devrait avoir que des souvenirs positifs. Sinon, il ne monte pas.

Taureaux apprivoisés

Un plan hebdomadaire détermine quels taureaux sont conduits à la halle de monte quand et à quelle fréquence. Avec un grand calme, les garde-taureaux vont chercher un taureau après l’autre dans leurs box.

Bonnes expériences

A la halle de monte, le taureau est préparé à la récolte de la semence. Il a appris à associer positivement le lieu, l’odeur et l’apparence du taureau boute-en-train avec la récolte de la semence.

Stimulation et récolte

A titre de stimulation, le taureau monte d’abord plusieurs fois un mannequin ou un taureau boute-en-train. Finalement, l’éjaculat est récolté au moyen d’un vagin artificiel propre.

Identité précise

A la halle de monte, un code à barres est collé sur l’éprouvette de chaque éjaculat, ce qui permet son identification par la suite. L’opérateur biffe le nom du taureau sur sa liste et contrôle encore une fois le nom au tableau.

Sas sanitaire au laboratoire

Pourvue d’une étiquette, l’éprouvette contenant la semence est placée dans le sas sanitaire entre la halle de monte et le laboratoire où elle est gardée au chaud jusqu’à son traitement.

Hygiène et propreté

Lors de la récolte de semence, l’hygiène est décisive pour éviter la contamination de la semence par des germes. C’est pourquoi la halle de monte est nettoyée minutieusement tous les jours.

Contrôle de traitement selon des critères sévères

Directement à côté de la halle de monte se trouve le laboratoire qui traite la semence. La semence y est immédiatement soumise à un contrôle de traitement. L’éjaculat convient-il pour la congélation? L’éjaculat est traité uniquement si tous les paramètres sont satisfaits. Les mauvais éjaculats sont éliminés.

Etape 1 - Analyse macroscopique de la semence

Tout d’abord, l’éjaculat est soumis à une analyse macroscopique à l’œil nu.

Substances étrangères

Les collaboratrices au laboratoire regardent tout d’abord si l’éjaculat contient des substances étrangères, telles que du sang ou du pus, ce qui aurait pour conséquence l’exclusion de la production. 

Couleur

La semence doit avoir une couleur blanche, ivoire ou jaunâtre. Une couleur rougeâtre à brune signifie que l’éjaculat contient du sang frais ou vieux.

Corps étrangers

De temps en temps, il y a des corps étrangers dans l’éprouvette, tels que des brins de paille. Dans ces cas, la semence doit être filtrée avant l’analyse microscopique.

La consistance

La consistance d’un bon éjaculat est crémeuse, car la semence d’un taureau contient une énorme quantité de spermatozoïdes. Plus l’éjaculat est aqueux, moins il contient de spermatozoïdes.

Etape 2 - Détermination quantitative: combien de spermatozoïdes l’éjaculat contient-il?

Dans une deuxième étape, le volume et le nombre de spermatozoïdes de l’éjaculat sont mesurés resp. calculés.

Le volume de l’éjaculat

Le volume de l’éjaculat se situe entre 3 ml pour un jeune taureau et 15 ml pour un taureau âgé. Il est d’abord déterminé approximativement à l’aide de l’échelle sur l’éprouvette et ensuite déterminé et calculé exactement à l’aide du poids: volume = poids/1.05

La densité

A l’aide d’un photomètre, la densité de l’éjaculat est mesurée. Les éjaculats «normaux» contiennent 1 à 1.5 milliards de spermatozoïdes par ml, les éjaculats particulièrement denses 2 à 2.5 milliards de spermatozoïdes par ml.

La quantité de spermatozoïdes

Le nombre de spermatozoïdes dépend du volume de l’éjaculat. Les jeunes taureaux produisent moins de spermatozoïdes. Les taureaux âgés peuvent «fournir» 14 à 20 milliards de spermatozoïdes en une récolte de grand volume.

Excédent

Surtout les taureaux adultes produisent beaucoup plus de spermatozoïdes que nécessaire pour transmettre leur patrimoine héréditaire. Sur toute la planète, on trouve au total 1.5 milliards de bovins, un taureau fournit 10 fois plus de spermatozoïdes en un seul éjaculat…

Etape 3 - Analyse au microscope

Si l’éjaculat répond à ces exigences économiques, il est analysé au microscope.

Préparer les échantillons correctement

Pour pouvoir analyser un éjaculat au microscope, la préparation de l’échantillon est décisive: l’analyse ne réussit que si le support est préchauffé et propre. L’échantillon doit se répartir régulièrement sous la lamelle. Plus l’environnement est froid, plus les spermatozoïdes bougent lentement.

La détermination de la motilité progressive

Ensuite, chaque échantillon est scruté au microscope à un agrandissement de 10x à plusieurs endroits.

Vivant ou mort?

Les spermatozoïdes capables de féconder et «vivants» se détectent facilement au microscope: ils nagent en avant de manière active et ciblée.

Cette vidéo montre un échantillon avec une bonne motilité progressive.

Signes de spermatozoïdes endommagés

Les spermatozoïdes

• qui bougent seulement, mais n’avancent pas;
• qui nagent en cercle;
• qui ne bougent pas du toutcomptent comme morts ou endommagés. 

Cette vidéo montre un échantillon avec une mauvaise motilité progressive. L’éjaculat n’est pas traité.

Substances étrangères dans l’éjaculat

En plus des spermatozoïdes, on détecte parfois aussi d’autres cellules au microscope. Etant donné que les échantillons ne sont pas colorés, il faut le regard d’un expert pour les détecter et les identifier. Une grande quantité de cellules étrangères fausse la densitométrie de l’éjaculat et signale une maladie andrologique du taureau. Quelles cellules étrangères peuvent être contenues dans l’éjaculat?  

Diluer

Si l’on veut congeler et dégeler des spermatozoïdes, il faut notamment ménager leur paroi extérieure (membrane plasmique). C’est la raison pour laquelle on ajoute un diluant qui protège les spermatozoïdes et les nourrit en même temps. Il est ajouté à la semence avant que celle-ci soit introduite dans les paillettes et congelée. Grâce à ce procédé, environ 70% des spermatozoïdes de chaque paillette survivent au processus de congélation et de décongélation sans en souffrir. 

Protection antigel

Sans protection antigel, les spermatozoïdes ne survivraient pas au processus de congélation et de décongélation, car des cristaux de glace détruiraient leur paroi cellulaire. C’est la raison pour laquelle le diluant contient du jaune d’œuf et du glycérol comme antigel et le liquide est jaune. Le jaune d’œuf empêche la formation de grands cristaux de glace, raison pour laquelle on l’utilise également pour la fabrication de glaces.

Ménager les parois cellulaires

La manipulation correcte des doses de semence lors de la congélation et plus tard lors de la décongélation est tout aussi importante. Il faut ménager les parois cellulaires des spermatozoïdes. Une fausse manipulation de la semence l’endommage de manière irréversible, malgré la protection antigel.  

Détecter les dommages sur les membranes

Seules des méthodes d’analyse au laboratoire compliquées (par ex. la cytométrie de flux) permettent de diagnostiquer les éventuels dommages causés aux parois cellulaires par la congélation et la décongélation, car la motilité progressive des spermatozoïdes n’est pas entravée. A Mülligen, ce contrôle de qualité se fait au moyen d’analyses faites au hasard. 

Remplissage des doses de semence

La semence contrôlée et diluée est introduite dans des tubes en plastique fins (paillettes, angl.: straws) et vendue ainsi par les centres d’insémination. 

Marquage

Toutes les informations importantes pour l’identification précise sont imprimées sur la paillette de semence: le nom du taureau, son numéro BDTA, sa race, le code du centre, la date de production et le numéro de lot.

Code à barres

Toutes ces informations sont également imprimées sur la paillette sous forme de code à barres qui peut être scanné et saisi automatiquement lors de l’insémination. Cela évite des travaux administratifs.  

Equilibrage

Introduits dans les paillettes, les spermatozoïdes doivent lentement s’habituer au nouveau milieu. Plus lentement cela se fait, mieux c’est. Une température ambiante basse a un effet protecteur sur les membranes du spermatozoïde. 

Congélation

Les spermatozoïdes stockés à -196°C dans de l’azote liquide sont donc bien conservés de sorte qu’ils restent fécondants pendant une durée presque illimitée bien qu’ils soient complètement solidifiés et que leur processus métaboliques soient suspendus.

Durée de stockage illimitée

Même la semence congelée tout au début de l’insémination artificielle fonctionne toujours.

Changement de température rapide

Les températures entre -10 et -60°C sont particulièrement critiques quant à la formation de cristaux de glace. Lors de la congélation et de la décongélation, les spermatozoïdes doivent passer cette plage de températures le plus rapidement possible. 

Constamment dans de l’azote

Après la congélation, les paillettes de semence doivent être stockées dans de l’azote liquide sans interruption. Chaque fois qu’on retire la paillette de l’azote, celle-ci se chauffe, ce qui endommage la membrane des spermatozoïdes. 

Semence en quarantaine

Les doses de semence congelées passent ensuite quatre semaines en quarantaine. Cela est prescrit par la loi et garantit leur sécurité sanitaire: Si un cas d’épizootie intervenait au centre durant cette période, les doses en quarantaine devraient être détruites.