Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

During the last 50 years the production of milk per cow has increased. This has, however, been followed by a decreased reproductive performance. Shorter and more indistinct signs of oestrus make it harder for the Swedish farmers to discover when the cows are in oestrus. There is a need for ways to control reproduction. The use of pheromones could possibly provide means to satisfy this need. However, this requires a fast and simple in vivo-method for identification of substances containing pheromones.

The aim of this study was to investigate whether a change in the heart rate of bulls is possible to use as an indicator, a so-called bioassay, for fast identification of pheromones in body fluids.

Two bulls were exposed to the following substances; oestrus mucus and -urine, luteal phase urine, bull urine and water, during intervals of ten minutes. During the exposures each bull had a cassette containing a tampon, with the substance in question, attached to their nose rings. Between every exposure a blank cassette containing only a tampon without substance was attached to the nose rings. During the exposures the heart rates of the bulls were recorded and registered every fifth second. Meanwhile the behaviour of the bulls, with regard to flehmen, erection, secretion and urination, was continuously recorded.

The substance oestrus mucus showed, in comparison with the rest of the substances as a whole, an increased standard deviation in heart rate (p<0,05) that was found during the first minute of exposure (p=0,001). During this minute, also the mean heart rate was higher (p<0,05) than for the other substances. There was however no significant difference in mean heart rate or deviation (per minute) between the tested substances. The statistically significant increase in heart rate- and deviation during the first minute of exposure for oestrus mucus, compared to exposure for the others, however, clearly indicates a reaction for oestrus mucus. The fact that the two bulls were sexually inexperienced since they had not met any females since before onset of puberty, has likely had effect on the results.

During the study, bull A had erection eleven times and bull B twice. During the majority of these erections only a small part of the penis was detectable. However, during the second day bull A showed a nearly 2 minute's long erection where a large part of penis was exposed. This happened during exposure for a blank cassette. The erections during the study tended to happen randomly, but maybe slightly more often when exposed to bull urine. However, the number of occasions where erections was recorded is so small that no definitive conclusion is possible to draw from this behaviour.

Flehmen display occurred only at one occasion. This was however only a tendency for flehmen, where the upper lip was wrinkled and drawn upwards only to a very small extent. This happened during exposure to luteal phase urine. Possibly the nose ring with the cassette could have interfered with the ability or the will to show flehmen. This might thus explain why the bulls did not show flehmen behaviour.
The reaction to oestrus mucus during the first minute indicates that the bulls react to pheromone-containing substances. There were, however, no significant difference between the tested substances which indicate that the heart rate of bulls not can be used as an indicator for fast identification of pheromones in body fluids.

Den ökade mjölkproduktionen per ko, som skett under de senaste 50 åren, har samtidigt följts av en försämrad reproduktion. Kortare och otydligare brunster leder till att det blir svårare för Sveriges bönder att upptäcka kornas brunster. Ett behov av att kunna styra reproduktionen föreligger. Möjligen skulle användandet av feromoner kunna tillgodose detta behov. Dock krävs ett snabbt och enkelt in vivo-test för identifiering av feromoninnehållande substanser. Syftet med den här studien var att undersöka huruvida hjärtfrekvensen hos tjurar går att använda som indikator för snabb identifiering av feromoner i kroppsvätskor. Två tjurar exponerades för substanserna brunstslem och -urin, lutealfasurin, tjururin samt vatten under tiominutersintervall. Exponeringen gick till på så sätt att varje tjur fick ha en kassett innehållande en tampong, med substansen i fråga, fäst till dess nosring. Mellan varje exponering fick tjurarna ha på sig en tomkassett med enbart en tampong i. Under varje exponering mättes och registrerades respektive tjurs hjärtfrekvens var femte sekund. Under exponeringstiden noterades även, av hela tiden närvarande försökspersonal, tjurarnas beteende avseende flehmen, utskaftning, sekretion samt urinering. Exponering för brunstslem uppvisade i jämförelse med övriga substanser, som en helhet, en ökad spridning i hjärtfrekvens (p<0,05), som kunde härledas till första exponeringsminuten (p=0,001). Under denna minut var även medelpulsen högre (p<0,05) för brunstslem än för övriga substanser. Dock kunde ingen signifikant skillnad i medelpuls eller spridning (per minut) ses mellan de olika testade substanserna. Den statistiskt signifikanta puls- och spridningsstegring, som sågs under första minuten vid exponering för brunstslem jämfört med exponering för de övriga substanserna, indikerar likväl en tydlig reaktion för brunstslem. Att de båda försökstjurarna får anses sexuellt oerfarna, eftersom de inte träffat några hondjur sedan de blivit könsmogna, har sannolikt påverkat de resultat som erhållits. Under försökets gång skaftade tjur A ut 11 gånger och tjur B två gånger. Under merparten av dessa utskaftningar sågs enbart en liten del av penisspetsen. Dock uppvisade tjur A under dag 2 en knappt två minuter lång utskaftning där en stor del av penis exponerades, detta skedde under en period med tomkassett. Utskaftningarna under försöket skedde till synes helt slumpmässigt, möjligen något oftare vid exponering med tjururin. Emellertid är antalet gånger utskaftningar kunde noteras så få att ingen definitiv slutsats går att dra av detta beteende. Flehmenbeteende skedde vid ett tillfälle. Dock var detta endast en tendens till flehmen, där överläppen rynkades och drogs upp i mycket ringa grad. Detta skedde under exponering för substansen lutealfasurin. Möjligen kan nosringen med dess kassett ha interfererat med förmågan eller viljan att visa flehmenbeteende. Detta skulle i så fall delvis förklara varför tjurarna inte uppvisade flehmenbeteende. Den reaktion på brunstslem som sågs under första minuten tyder på att tjurarna reagerar på feromoninnehållande substanser. Dock sågs ingen signifikant skillnad mellan de olika substanserna, vilket indikerar att hjärtfrekvensen hos tjur inte kan användas som indikator för snabb identifiering av feromoner i potentiellt feromoninnehållande substanser.