Ariete

Alcuni autori riportano che deficienze di vit. A, B, E e dello Zinco nel becco hanno effetti diretti sul testicolo e causano turbe alla spermatogenesi (Youngquist and Threlfall, 2007). Altri Autori hanno notando che il seme di arieti di razza Angora hanno una produzione di seme di qualità molto variabile e poco adatta al congelamento, quindi hanno condotto uno studio per testare se l'aggiunta alla dieta di vitamine (A, D e E) e oligominerali portava un miglioramento delle perfomance, ma non hanno raggiunto risultati significativi (Baca e al., 2014). Maschi puberi se esposti a forti carenze di Zn mostrano riduzione della taglia dei testicoli e riduzione della libido, tuttavia se confrontate deficienze del singolo elemento o combinato di vit. A e Zn, la spermatogenesi è migliorata dall'integrazione della vitamina A e non da una prolungata integrazione di Zn (15 mg/kg s.s. ) (Underwood and Suttle, 1999).

4.3.2 Montone

Gli ovini sono animali che si riproducono durante due stagioni di monta; monta primaverile (aprile-giugno) e quella autunnale (settembre- novembre) e sono poligami (1 ariete 40/50 pecore per maschi adulti, 1-20 per i giovani), la produzione di seme è quindi intensa e concentrata in un periodo breve, questo induce una carenza di zinco e o selenio con conseguente riduzione della qualità e della quantità di seme se i maschi non vengono preparati in modo adeguato nei due mesi precedenti la stagione riproduttiva. Kendall et al., 2000, hanno somministrato a arieti un'integrazione di cobalto, zinco e selenio sotto forma di boli, dall'esperienza è risultato l'incremento si selenio nel sangue degli animali e incremento della motilità, della percentuale di spermatozoi vivi e maggiore integrità della membrana valutata con HOS-test, questo miglioramento è stato attribuito all'aumento dell'attività della glutatione-perossidasi dovuta alle proprietà antiossidanti del selenio. Gli autori hanno ipotizzato così che l'integrazione di zinco e

selenio come ha migliorato la qualità del seme, potrebbe migliorare la fertilità in campo anche di animali che non presentano carenze. Non hanno registrato incremento del volume ne della concentrazione di spermatozoi (Kendall et al., 2000). Secondo NRC la dose di Zn necessaria per avere il massimo sviluppo dei testicolo e per la produzione di gameti è di 33 mg/kg di alimento, ed è maggiore rispetto al fabbisogno di accrescimento 20 mg/kg (NRC for sheep, 1985) questo è stato evidenziato per la prima volta, dagli studi che Underwood ha compiuto sull'effetto dello zinco sullo sviluppo dell'apparato riproduttore maschile. Underwood (1969) notò che la spermatogenesi cessava completamente in giovani arieti che per venti settimane assumevano una dieta povera di Zn (2,4 mg/kg s.s.), ma che somministrando una dose giusta del minerale gli effetti sulla spermatogenesi venivano completamente annullati (Underwood e Somers, 1969) altri ricercatori sostengono che in arieti con carenza di Zn nella dieta si ha una minor produzione di gonadotropin releasing horomn (GnRH) dovuta presumibilmente all'anoressia indotta dalla carenza del minerale (Underwood and Suttle, 1999 ).

Come per altre specie anche per la specie ovina la vitamina E e il selenio, insieme o da soli migliorano e prevengono i danni causati dallo stress da caldo, questo è stato dimostrato con iniezioni di vit. E e Se da Ali et al., 2009, su arieti di razza Awassi una razza asiatica abituata a elevate temperature e gli animali erano mantenuti a temperature di 43-54°C (Ali et al., 2009). Quindi si può ipotizzare che anche l'integrazione alimentari apporti questi benefici, ma sono necessari ulteriori studi.

4.3.3 Avicoli

Gli spermatozoi delle specie aviarie sono più ricchi in acidi grassi polinsaturi PUFA, in modo particolare di acido docosoesaenoico e arachidonico; l'alta percentuale di questi acidi grassi polinsaturi conferisce alle membrane alta flessibilità che è essenziale per la mobilità degli spermatozoi e per la fusione spermatozoi e cellula uovo. Proprio per questa loro caratteristica gli spermatozoi delle specie avicole sono molto sensibili alle reazioni di ossidazione che causano infertilità maschile. Quindi è necessario una elevata percentuale di antiossidanti all'interno del seme. Numerosi studi compiuti su polli, tacchini hanno dimostrato che c'è un incremento proporzionale del contenuto di

antiossidanti nel seme con l'incremento di vitamina E nella dieta, inoltre hanno dimostrato incremento di volume e motilità in galli di razza White Leghorn alimentati con olio di pesce e di soia e integrazione con vit. E (30-200 o 400 mg/kg). Studi condotti in India su razze locali con l'integrazione della dieta con 100 mg/kg ha rilevato una riduzione significativa delle anormalità e della percentuale di spermatozoi morti (Rengaraj e Ho Hong, 2015). In contrapposizione a questi risultati, Biswas e colleghi non hanno raggiunto risultati significativi, per quanto riguarda il volume di seme, alimentando quaglie giapponesi (Coturnix japonica) con diete contenenti 15, 150 o 300 UI di dl-α-tocoferil acetato per kg di alimento per venticinque settimane, ma nelle quaglie alimentate con 150 UI di antiossidante/kg hanno trovato una significativa riduzione delle anormalità e morte (Biswas et al., 2007) altri autori hanno raggiunto il risultato con 75 UI/kg della stessa integrazione, per cui si può affermare che livelli moderati di vitamina E sono la migliore scelta per mantenere la funzione riproduttiva in galli, maschi di quaglia e tacchino (Rengarai e Ho Hong, 2015).

Nell' alimentazione di questi animali sono molto importanti gli acidi grassi polinsaturi che non possono essere prodotti ex–novo dai vertebrati e quindi devono per forza essere introdotti con la razione alimentare. Quanto la dieta è ricca di questi acidi grassi tuttavia, deve essere arricchita di sostanze antiossidanti per evitare la loro perossidazione. Alcuni ricercatori hanno alimentato dei maschi adulti di razza White Leghorn con una dieta contenente alti livelli di acido linoleico (7,3%) e diviso gli animali in due gruppi, ad un gruppo è stata data una bassa integrazione di vit. E (4,3 mg/kg di alimento) e all'altro un livello alto (166,3 mg/kg di alimento) per venticinque settimane. Alla fine del test i maschi alimentati con la bassa integrazione hanno mostrato una alterata fertilità e concentrazione di seme ridotta, invece la dieta con alti livelli di vitamina E ha prevenuto questi inconvenienti (Arscott et al., 1965). Gli stessi autori, in un altro studio, hanno alimentato i maschi con la dieta ad alto contenuto di acido linoleico e bassa integrazione di α-tocoferolo per ventotto settimane, dopodiché dalla ventottesima settimana fino alla quarantesima sono stati alimentati con una dieta a elevati contenuti di α-tocoferolo. Gli effetti negativi sulla concentrazione di seme sono stati risolti. Perciò i due ricercatori, hanno concluso che gli effetti negativi dell'acido linoleico sulla fertilità maschile non sono permanenti e una dose elevata di vitamina E

può far tornare nella norma i valori (Arscott e Parker, 1967).

Anche il selenio è stato utilizzato come antiossidante nelle specie avicole, Edens (2002) ha dimostrato che una dieta senza integrazione del minerale in galli, porta una riduzione della normalità degli spermatozoi che sono solo 57,9%, e le maggiori anormalità sono curvatura della porzione centrale e testa a cavatappi. Se a questi galli viene data un supplemento di 0,28 mg/kg di sodio selenito la normalità miglora notevolmente arrivando al 89,4% e al 98,7% se l'integrazione viene data sottoforma organica.

La vitamina E interagisce con il selenio per mantenere la fertilità; galli alimentati con 0,3 mg/kg dieta di Se e 20 o 200 mg/kg dieta di vit. E, mostrano una maggiore attività della GSH-px nei testicoli e nel seme. Invece l'associazione Se e vit. E in oche non ha prodotto i medesimi risultati positivi, di conseguenza i ricercatori hanno proposto che la combinazione di questi due antiossidanti migliora la qualità del seme di specie aviarie che naturalmente hanno una bassa fertilità, e che l'integrazione con antiossidanti è alla base di qualsiasi dieta ricca di acidi grassi (Rengaraj e Ho Hong, 2015).

Khan e colleghi (2012) hanno indotto in galli WL la muta simulando uno squilibrio minerale di Zn, dopo due settimane di muta hanno rialimentato i galli con una dieta con 100 UI di vitamina E/kg di alimento ed una parte con una dieta base. I galli che ricevevano la supplementazione hanno dimostrato un incremento del volume di eiaculato, della motilità e della capacità di fertilizzare le uova; hanno quindi definito la vit. E anti-sterile.

Nelle specie aviarie, gli spermatozoi vengono stoccati per un breve periodo nelle vie genitali maschili (dotto deferente), dopo l'accoppiamento naturale o l'inseminazione artificiale gli spermatozoi subiscono una selezione e vengono stoccati nelle vie genitali femminili per un tempo variabile a seconda della specie. Alcuni ricercatori hanno dimostrato che la dieta vitamina E e selenio aumenta lo stato antiossidante dello sperma stoccato in questi siti dell'apparato riproduttivo delle galline (Breque et al., 2003). Un equipe italiana di ricercatori ha voluto confrontare l'integrazione di Se, Zn e vitamina E integrando la dieta di galli Cobb 500, rispettivamente con 100 mg/kg di selenito di sodio, 200 ppm di vit. E e 100ppm di zinco-metionina. Dati dati ottenuti

ritengono che il selenio, a questa dose, risulta il microminerale che da migliori e significativi risultati sulla riproduzione dei galli, andando ad aumentare la vitalità, la motilità, la concentrazione e riducendo la percentuale di spermatozoi morti (Gallo et al., 2003).

4.3.4 Coniglio

Un gruppo di ricercatori italiani ha condotto un'indagine sull'effetto di α-tocoferolo acetato e acido ascorbico aggiunti ad una dieta basse, hanno sulla qualità di seme di coniglio. Hanno alimentato sessanta maschi di razza Bianco di Nuova Zelanda con quattro integrazioni:

 Controllo 50 mg/kg di α-tocoferolo acetato;

 vit.C: 1 g/l di vitamina C aggiunta all'acqua di abbeverata;  vit. E: 200 mg/kg di α-tocoferolo acetato;

 vit. E+C: 200 mg/kg α-tocoferolo acetato più 1 g/l di vitamina C.

Il test ha avuto una durata di ventisette settimane, al termine i risultati hanno riportato che l'integrazione delle singole vitamine non ha prodotto nessuno incremento di nessuna caratteristica qualitativa del seme. Al contrario la combinazione di vit. E e vit. C ha avuto come risultato l'incremento della motilità (VAP, VCL e ALH) degli spermatozoi. Questo miglioramento non è però sufficiente ad incrementare rispetto al controllo il tasso di fertilità, i ricercatori hanno ipotizzato che l'uso di dosi ad elevata concentrazione (10^6 _{spermatozoi /A.I) assicura comunque la fertilizzazione ed quindi è} troppo alta per evidenziare differenze sulla qualità del seme. Inoltre le analisi sono state condotte su seme fresco, perciò con bassi livelli di perossidazione che invece è una caratteristica influenzata dall'integrazione di queste due vitamine (Castellini et al., 1999). Successivamente ulteriori studi hanno confermato l'effetto positivo della combinazione di vit. C e vit. E, ma sono stati riscontrati risultati significativi anche per la somministrazione singola, e il miglior incremento sembra dato dalla vitamina E (Yousef et al., 2003).

La funzione dell'integrazione di vitamine e sali minerali, è quella di contrastare o alleviare le conseguenze degli stress ai quali normalmente l'animale è sottoposto. I conigli sono molto sensibili alle alte temperature, e anche gli spermatozoi sono sensibili allo stress da caldo, pensiamo al fatto che animali con criptorchidismo o eccesso di grasso sono infertili o subfertili, inoltre le alte temperature riducono l'ingestione di alimento e aumentano l'ossidazione degli acidi grassi. Una razione ricca di antiossidanti può prevenire certi inconvenienti. Una prova è stata condotta su conigli Bianco Nuova Zelanda sottoposti a stress da caldo 37,5 ± 3°C di temperatura e 42 ± 8% di umidità (la concentrazione di spermatozoi declina in modo significativo sopra i 30°C) e alimentati con una dieta base (gruppo di controllo) con l'aggiunta di 0,7 mg di Se più 40 mg vit. E /kg di alimento (gruppo 1) 35mg di Zn /kg di alimento (gruppo 2) per tre mesi. Il gruppo 2 mostra un significativo incremento del volume di seme e della concentrazione di spermatozoi vivi (91,9%) rispetto al gruppo di controllo, anche il gruppo 2 mostra un incremento significativo della concentrazione. Per quanto riguarda la motilità il gruppo 1 ha registrato un incremento significativo delle motilità. Per gli animali che assumevano la dieta contenente zinco è stato rilevato anche l'aumento di testosterone nel sangue, questo può essere spiegato perché lo zinco ha un'azione sulla biosintesi del testosterone e sul metabolismo del colesterolo che è un intermediario dell'ormone. Per entrambe le due integrazione c'è stata una riduzione significativa delle transaminasi rilevate in seme fresco, gli autori hanno ipotizzato che questo sia dovuto all'azione degli ioni Se e Zn che svolgono un'azione di protezione delle membrane cellulari che quindi risultano meno danneggiate e non vi è rilascio di lipidi e enzimi nel plasma seminale. I risultati positivi dell'integrazione dello zinco si traducono anche nel miglioramento del tasso di concepimento. Gli autori hanno concluso che entrambe le due supplementazioni hanno dei benefici sulla sfera riproduttiva di maschi della specie cunicola sottoposti a stress da caldo, ma che 35 mg/kg di Zn sono maggiormente efficienti e assicurano risultati migliori (El-Masry et al., 1994).

Studi più recenti sugli effetti che ha l'integrazione di zinco e vitamine sono stati condotti da un gruppo di ricercatori spagnoli, essi hanno alimentato gli animali con due tipi di integrazione: A ed E 100 mg/kg di retinil acetato + 100 mg di α-tocoferolo acetato e dieta Z con 100 mg/kg di zinco. Dopo due mesi di trattamento gli animali controllo

avevano una riduzione dei parametri qualitativi dello sperma confermando ciò che era stato evidenziato anche nelle altre ricerche, i maschi che hanno assunto la dieta Z mostrano un aumento significativo della produzione di sperma, ma in disaccordo con El- Masry non hanno riportato miglioramenti della qualità. Confrontando dati dei mesi successivi quando la temperatura era di 22°C, le differenze tra dieta controllo e dieta Z si assottigliano, per cui si può affermare che lo zinco migliora la produzione sotto stress termico, ma non da gli stessi risultati sotto normali condizioni ambientali. Per quanto riguarda l'integrazione delle vitamine i risultati sono simili al precedente studio, non c'è un significativo incremento, aumentando la dose di vitamina ma quella contenuta nella dieta base è sufficiente per la fertilità (Mocé et al., 2000).

4.3.5 Verro

Come tutti i gli spermatozoi dei mammiferi, anche nella specie suina sono ricchi di acidi grassi polinsaturi soprattutto DHA e altri n-3; la presenza di questi lipidi polinsaturi è correlata positivamente con la motilità, la vitalità, la morfologia e l'integrità di membrana. Ma come già citato, questa composizione espone gli spermatozoi a forte stress ossidativo; per cui anche nel liquido seminale del verro esiste un sistema di difesa naturale per prevenire e riparare i danni della perossidazione. I dati riguardo il contenuto di antiossidanti nel verro sono molto variabili, per esempio l'attività del SOD ha un range tra 167,7 a 926,6 (Cerolini et al., 2001). La concentrazione di CAT negli spermatozoi e nel plasma seminale è bassa, mentre GSH- px è il maggior agente antiossidante, inoltre il contenuto di altri antiossidanti come acido ascorbico e vitamine E è modesto (Surai e Fisinin, 2015). Gran parte del GSH-px presente nel plasma seminale suino è rappresentato da forme selenio dipendenti, come il PH-GSH-px che Martins et al., 2015, hanno dimostrato essere collegato al livelo e alla forma organica di selenio presente nella dieta dei suini. Quindi è importante sottolineare che soltanto un ottimale livello di Se provvederà a una effettiva protezione antiossidante, il dosaggio e l'attività di GSH-Px può essere utilizzato come marker dello stato del minerale nell'organismo animale essendo essi direttamente correlati. Tuttavia ci sono altre Se-proteine che potrebbero essere più importanti del GSH-Px e la loro attività

dipende dalla forma del minerale ingerita (Surai e Fisinin, 2015).

Marin-Guzman et al. (2000) hanno dimostrato che il selenio è coinvolto nella regolazione della maturazione degli spermatozoi nell'epididimo; hanno alimentato dieci verri dallo svezzamento fino a diciotto mesi di età, con una dieta priva di Se ed una con 0,5 ppm dell'oligoelemento, altri due gruppi sono stati alimentati con due livelli di vit. E: 0 UI/kg e 220 UI/kg di alimento; la dieta selenio priva ha causato cambiamenti nei gameti maschili (Fig.10), in particolare i mitocondri, che normalmente sono disposti in file serrate attorno all'elica del flagello, hanno una forma alterata e si osservano spazi vuoti tra due mitocondri che così non formano una linea continua. I danni ai mitocondri si riflettono in una minor concentrazione di ATP, circa il 25% in meno, e perciò minor energia disponibile per la funzionalità dei gameti. Inoltre anche la membrana plasmatica che ricopre testa e coda è alterata. Infine hanno evidenziato l'aumento della percentuale di spermatozoi immaturi con goccia citoplasmatica, selenio e vitamina E infatti agiscono sulla maturazione di questi. Questi effetti sommati si riflettono con una minor motilità degli spermatozoi e quindi minor tasso di fecondazione. Mentre nei verri che hanno ricevuto l'integrazione adeguata, è stato registrato un maggior numero di cellule del Sertoli e riserve di spermatidi. Anche la vit. E è risultata coinvolta nel regolare la riproduzione, soprattutto come antiossidante, ma dalle prove condotte dagli autori citati il Se risulta dare maggiori risultati, non è da implicare soltanto al Se la proprietà antiossidante, ma esiste come per le altre specie un complesso e ancora poco chiaro meccanismo di protezione antiossidante, che agisce in modo corale (Marin-Guzman et al., 2000).

Ricercatori polacchi hanno confermato i dati trovati da Marin-Guzman, hanno alimentato due gruppi di giovani verri (da settanta a centottanta giorni di vita) con due diete: controllo 0,2 mg di Se e 30 mg di vit. E e l'altro gruppo con 0,5 mg e 60 mg di vit. E /kg di alimento. Dal test risulta che le elevate dosi di selenio e vitamina E aggiunte alla dieta, influenzano positivamente la concentrazione e il numero totale di spermatozoi e si riduce in modo considerevole la percentuale di malformazioni. Inoltre è stato dimostrato un incremento significativo della resistenza osmotica, (HOS-test) che indica un qualità migliore del seme; le ricercatrici hanno anche dosato il livello di aspartato transferasi (AspAT) un enzima che nel liquido seminale indica un danno alla membrana plasmatica del gamete, nel gruppo con integrazione è stato trovato un livello più basso che conferma una qualità migliore. Ancora una volta viene riconosciuta l'effetto sinergico dell'integrazione di Se e vit. E sul miglioramento dei caratteri qualitativi e quantitativi del seme di verri ( Kolodziej e Jacyno, 2005). Come per altre specie è stato studiato l'effetto che hanno selenio e vit. E per dimunire i danni che le alte temperature apportano alla qualità del seme dei giovani verri; in Messico durante la stagione calda, 35°C, la qualità del seme si riduce e la percentuale di anomalie aumenta, in particolare la presenza di gocce citoplasmatiche; ma i maggiori Fig. 7: Foto con microscopio a trasmissione elettrica (90K). a) sezione trasversale di spermatozoi di verro con Se deficienza; si notano spazi nello schieramento di

mitocondri, con forma più ovale b) sezione trasversa di spermatozoi con Se deficienza; si notani gocce citoplasmatiche e spazi tra i mitocondri c) sezione longitudinale di spermatozoi con integrazione 0,5ppm di Se; si nota schieramento ben serrato si mitocondi e giusta apposizione della membrana plasamtica ( Marin-Guzman e al.2000).

effetti negativi si hanno sulla motilità (meno il 10%), la concentrazione e la TSE ( total sperm number/ejaculate), i verri con integrazione dei due elementi hanno risposto meglio allo stress da caldo (Echeverrìa- Alonzo et al., 2009).

Ad oggi però non sono ancora suffcienti i molti risultati che dimostrano un effettivo incremento delle caratteristiche del seme; l'effetto del selenio sulla riproduzione dipende dal livello basale di selenio nella dieta, se questo è adeguato a mantenere le performance riproduttive, non avremo dei risultati significativi dalla sua ulteriore integrazione. Purtroppo la maggior parte degli studi fatti non tengono conto del background di selenio nella dieta base, perciò una valutazione finale risulta inattendibile, inoltre la maggior parte delle prove sono condotte su un numero esiguo di animali, perciò le variabili individuali incidono molto sul risultato (Surai e Fisinin, 2015).

Anche per il suino sono state studiate forma alternative alla forma inorganica di integrazione, maggiormente efficienti. Dai risultati di numerosi studi la forma organica di selenio, soprattuto seleniometionina, risulta quella più assimilabile rispetto alla comune selenite, questo può essere tradotto in un maggiore accumolo del minerale nei tessuti che va a costituire una riserva che può essere utilizzata dall'animale nel momento si verifichino forti stress, per esempio l' intensa produzione, i cambi di alimentazione o lo stress da caldo (Surai e Fisinin, 2015).

Negli ultimi decenni, la tecnologia in campo della nutrizione animale ha messo a punto nuovi integratori di selenio organico, oltre al noto lievito arricchito una forma di selenio organico maggiormente stabile l'acido 2-idrossi-4-metilselenobutanoico o seleno- idrossi-metionina (HMSeBA) è stata sviluppata. Sono state messe a confronto queste due forme organiche, utilizzando lo stesso dosaggio, l' HMSeBA da' maggiori benefici in termini di deposito nel muscolo in polli e suini, questo ci fa aspettare un maggiore livello di selenio nei testicoli e maggiore protezione antiossidante, mantenimento di buone performance riproduttive e qualità stabile in animali sottoposti a stress (Jlali et al., 2014).

Secondo l'NRC, le raccomandazioni riguardo il livello di selenio nella dieta dei suini è di 0,15-0,3 mg/kg (NRC, 1998) ma questi sono dati teorici, nella realtà dei grandi