Milt Properties and Sperm Cryopreservation in Filefish (Thamnaconus modestus Günther)

Abstract

말쥐치(Thamnaconus modestus) 정액의 물리화학적 특성과 정자의 미세구조에 대하여 분석하였다. 정액량과 정자농도, spermatocrit는 각각 0.3±0.1 mL·fish-1, 2.6±0.1×10^(7) spermatozoa·mL^(-1), 73.3±6.7였다. 정장의 화학적 조성에 있어서 potassium 9.8±0.9 mmol·L^(-1), sodium 164.0±4.0 mmol·L^(-1), chloride 151.0±1.2 mmol·L^(-1), calcium 14.9±0.6 mg·dL^(-1), magnesium 7.2±0.1 mg·dL^(-1), glucose 1.0 mg·dL^(-1), 총단백질 0.1 g·dL^(-1), 총지질 1.0 mg·dL^(-1) 였으며, 삼투질농도와 pH는 각각 322.8±2.8 mmol·kg-1, 7.7±0.1였다. 본 연구의 목적은 말쥐치 정액 냉동보존시 적정 희석액과 동해방지제를 찾는 것이다. 이 종의 정액 냉동보존은 실험기간에 평가하였다. 4개의 희석액, 2 종류의 인공정장(ASP), glucose 0.3M 그리고 해수어의 Ringer’s 요해를 사용하였다. 두 개의 동해방지제 dimethyl sulfoxide (DMSO)와 methanol로 테스트 했다. 정액은 동해방지제 농도 5%, 10%, 15% 그리고 20%가 포함된 첨가제에 1:3 비율로 희석하고, 5분간 액체질소 증기로 평형시티 후 액체질소에 냉동하였다. 정액을 10% DMSO을 포함된 ASP1 희석액과 15% DMSO가 포함된 ASP2로 냉동한 냉동/해동 정액에서 높은 운동성 40.5±2.8%과 수영속도81.5±4.1 μm·s-1를 각각 관찰되었다. 이 연구에서 동해방지제 DMSO가 포함된 ASP 희석액이 다른 것에 비해 좋다는 것을 발견했다. 투과형 전자현미경으로 미세구조를 관찰한 결과, 정자는 첨체가 없는 머리와 5개의 미토콘드리아로 이루어진 중편부 및 “9+2”의 미세소관 편모인 꼬리로 구성되어 있었다. 세로로 절단한 정자 머리는 장축 1.3-1.6 μm, 단축1.0-1.3 μm로 말편자 모양을 하고 있었다.

Milt properties and sperm cryopreservation in filefish Thamnaconus modestus were estimated. The milt properties of filefish included physical properties of milt and biochemical properties of seminal plasma. The physical properties of milt revealed 0.3±0.1 mL·fish-1 in sperm volume, 2.6±0.1x10^(7) spermatozoa·mL-1 in sperm concentration and 73.3±6.7 in spermatocrit. The biochemical properties of seminal plasma contained 9.8±0.9 mmol·L^(-1) potassium, 164.0±4.0 mmol·L^(-1) sodium, 151.0±1.2 mmol·L^(-1) chloride, 14.9±0.6 mg·dL^(-1) calcium, 7.2±0.1 mg·dL^(-1) magnesium, 1.0 mg·dL^(-1) glucose, 0.1 g·dL^(-1) total protein and 1.0 mg·dL^(-1) total lipid, and had an osmolality of 322.8±2.8 mmol·kg-1, and pH of 7.7±0.1. The sperm cryopreservation in this species was estimated during of experiments. Two kinds of artificial seminal plasma (ASP1, ASP2), 0.3 M glucose and marine fish Ringer's solution as diluent and dimethyl sulfoxide (DMSO) and methanol as cryoprotectant were used for sperm cryopreservation in flilefish. Sperm was diluted at the ratio of 1 to 3 with extenders containing cryoprotectants with concentration of 5%, 10%, 15% and 20%, and frozen at liquid nitrogen after equilibration for 5 min at liquid nitrogen vapor. The highest motility (40.5±2.8%) and swimming speed (81.5±4.1 ㎛·s-1) in frozen/thawed sperm were observed when sperm was frozen in ASP1 diluent containing 10% DMSO and in ASP2 containing 15% DMSO, respectively. It was found that the ASP diluent containing DMSO cryoprotectant was better than the others in this study. Under the transmission electron microscope, the spermatozoon of filefish consisted of three distinct parts, head without acrosome, mid-piece with five mitochondria and flagellum with "9+2" pattern. The head of spermatozoon was horseshoe-shaped in longitudinal section with 1.3-1.6 ㎛ long and 1.0-1.3 ㎛ wide. There was a small alteration of shape in cryopreserved spermatozoa compared with fresh spermatozoa.