Quelles fractions de l'éjaculat dois-je inclure pour préparer les doses d'insémination artificielle ?

Depuis le développement moderne de l'insémination artificielle (IA) porcine, l'une des questions les plus fréquemment posées a été de savoir quelle(s) fraction(s) de l'éjaculat devait être incluse(s) dans les doses séminales. En général, la fraction riche de l'éjaculat a été la plus couramment incluse dans les doses, en raison de la conviction que la partie finale de l'éjaculat (fraction post-spermatique caractérisée par un volume élevé de plasma séminal et une faible concentration de spermatozoïdes) avait un effet délétère sur la qualité des spermatozoïdes pendant la conservation des doses. Il est vrai que certaines études ont confirmé ce fait, mais en évaluant l'effet de chaque fraction d'éjaculat séparément (revue par Höfner et al. 2020a), mais pas en évaluant l'éventuel effet synergique des différentes fractions dans leur ensemble sur la conservation des doses séminales, la fertilité et la descendance. Pour corroborer ce fait, nous avons mené une étude en préparant 3 différents types de doses séminales en fonction des fractions incluses lors du recueil de l'éjaculat : 1) Dose séminale F1 : inclut la fraction riche de l'éjaculat ; 2) F2 : F1 plus la fraction de transition entre la fraction riche et la fraction pauvre ; 3) F3 : F2 plus la fraction pauvre. Comme d'habitude dans chaque collecte, la fraction pré-spermatique initiale a été jetée, ainsi que le tapioca (fraction filtrée). Une fois les éjaculats recueillis, les doses séminales ont été ajustées à 2000x10⁶ spermatozoïdes/60 ml avec un diluant commercial et stockées à 16°C pendant 3 jours. Après cette période, la qualité du sperme a été analysée et des IA ont été réalisées avec les mêmes doses chez des truies multipares (3-5 mises bas). Le plan expérimental de l'étude est résumé dans la figure 1.

Les résultats de l'analyse du sperme ont montré que les 3 types de doses ont maintenu une qualité spermatique similaire, aucun paramètre n'étant affecté par les fractions d'éjaculat incluses (vidéo 1). Bien que la qualité du sperme ne soit pas toujours un signe de fertilité adéquate, les résultats des IA ont montré que les données de fertilité et de prolificité étaient également similaires entre les groupes expérimentaux, de même que les données de croissance et de santé (évaluées par des analyses hématologiques et biochimiques) des porcelets.

Vídéo 1. Motilité des spermatozoïdes dans les différents types de doses séminales (F1, F2, F3) après 3 jours de stockage à 16ºC.

Les résultats de l'étude indiquent que l'inclusion de toutes les fractions de l'éjaculat dans la préparation des doses de sperme n'a pas d'effet négatif sur la conservation du sperme ou sur les performances productives après l'IA. Cela présente un certain nombre d'avantages à prendre en compte :

• Réduction du diluant dans les doses séminales : la fraction maigre de l'éjaculat est caractérisée par un volume élevé de plasma séminal. L'inclusion de cette fraction dans les doses de sperme entraîne une réduction du diluant à ajouter, le volume étant fourni par la fraction pauvre. Outre la réduction du coût de diluant par dose séminale, l'utilisation d'antibiotiques dans chaque dose est également réduite.
• Efficacité accrue des mâles : l'utilisation des premières fractions de l'éjaculat dans les doses séminales signifie qu'une partie du matériel génétique est éliminée dans la dernière fraction. Notre étude a quantifié le nombre de doses séminales (2000x10⁶/60 ml) à 32,3 en utilisant F3, alors que 26,0 ont été préparées avec F1.
• Efficacité accrue de l'opérateur : la collecte de toutes les fractions de l'éjaculat permet de mettre en place une collecte semi-automatique du sperme dans les centres d'IA. Il en résulte une efficacité accrue du travail des opérateurs, qui peuvent effectuer plusieurs collectes simultanément.
• Produit final plus homogène et plus économique : l'utilisation des doses F3 entraîne une augmentation du pourcentage de frères et sœurs (pour 100 inséminations) de 2,47% par rapport à l'utilisation des doses F1. Cette mesure contribue à une augmentation de l'homogénéité du produit, et donc à une amélioration de la précision de la production.
• Avantage économique : en réalisant une étude économique exhaustive incluant les coûts fixes, les coûts variables, les consommables, les emballages, le diluant, l'eau osmosée et la PCR, on a estimé une réduction du coût de production par dose d'environ 20% de F3 par rapport à F1. Cette réduction des coûts a le même impact sur le coût de production par porcelet né vivant, calculé à 0,12 € par porcelet selon les données de l'étude. Cette réduction serait d'autant plus remarquable dans une génétique moins prolifique.

Cependant, bien que les résultats obtenus indiquent clairement la possibilité d'utiliser F3 dans les doses séminales, nous devons également tenir compte de certaines limitations possibles :

• Mâles et lignée génétique : un total de 6 mâles de la même lignée génétique dont la fertilité a été prouvée ont été utilisés. Leurs performances en matière de conservation et de fertilité/prolificité ont été similaires entre eux. Cependant, d'autres études ont montré des différences dans la composition du plasma séminal entre les mâles et entre les lignées génétiques (Mills et al. 2020 ; Höfner et al. 2020b ; Xu et al. 2021), de sorte que l'utilisation d'autres mâles peut conduire à une efficacité différente de celle obtenue dans cette étude en matière de conservation du sperme et de performance de reproduction.
• Durée de stockage : dans notre cas nous avons comparé les performances des différents types de doses de sperme à 3 jours de stockage, mais dans certaines situations il est nécessaire de prolonger cette durée d'utilisation, il faut donc réaliser des études complémentaires augmentant cette période.
• Type de diluant : nous avons utilisé un diluant à longue durée de vie, mais il existe de nombreux diluants sur le marché avec des caractéristiques et une composition différentes, il serait donc opportun de réaliser une étude similaire comparant les diluants commerciaux les plus couramment utilisés.

En résumé, nous avons démontré l'utilisation potentielle de l'éjaculat entier en production porcine avec les avantages et les inconvénients décrits ci-dessus. Cependant, avant de mettre en œuvre cette pratique dans les centres d'IA, il est conseillé d'effectuer des tests initiaux de conservation des doses séminales avec les mâles sélectionnés, comme cela a été fait dans cette étude, afin de vérifier la qualité du sperme et d'optimiser les performances des mâles.

Projet financé par le ministère espagnol des Sciences et de l'Innovation (PID2019-106380RBI00 MCIN/AEI/10.13039/501100011033).