Effect of Glycerol and Cryopreservation on Oocyte Penetration by Human Spermatozoa *

Summary:  A poor penetration rate of glycerol‐treated, cryopreserved human spermatozoa as compared to untreated fresh control, was observed in the zona‐free hamster oocyte test. Similarly, glycerol treatment of freshly ejaculated spermatozoa depressed the penetration rate unless the culture medium also contained glycerol. Immediately after thawing, glycerol‐treated, cryopreserved spermatozoa possessed adequate progressive motility, but their incubation in glycerol‐free culture medium caused a severe reduction in motility. Even if the same number of progressively motile, cryopreserved, glycerol‐treated spermatozoa as unfrozen spermatozoa were added to the eggs, a much lower penetration rate was obtained by the treated spermatozoa. It is concluded that spermatozoa develop a glycerol dependence and that removal of glycerol from the surrounding medium, as most likely occurs when spermatozoa pass through the cervix, reduces both the motility and the ability of spermatozoa to become capacitated and fuse with oocytes. Thus, glycerol is not an optimal cryopreservative agent. Further, the decreased oocyte penetration rate of glycerol‐treated, cryopreserved spermatozoa is due to other factors besides the decrease in sperm motility. Zusammenfassung:  Im Hamsteroozyten‐Test wurde verglichen mit der unbehandelten frischen Kontrolle bei glycerinbehandelten, kryokonservierten Spermatozoen eine schlechte Penetrationsrate beobachtet. Glycerinbehandlung von frisch ejakulierten Sper‐mien setzte in gleicher Weise die Penetrationsrate herab, wenn das Kulturmedium nicht ebenfalls Glycerin enthielt. Unmittelbar nach dem Auftauvorgang besaßen die glycerinbehandelten, kryokonservierten Spermien eine vergleichbare Progressivmotilität, aber ihre Inkubation in einem glycerinfreien Kulturmedium bewirkte eine erhebliche Reduk‐tion der Motilität. Selbst wenn die gleiche Anzahl progressivbeweglicher, kryokonservier‐ter, glycerinbehandelter Spermatozoen wie ungefrorene Spermatozoen zu den Eiern hin‐zugegeben wurde, so wurde von den behandelten Spermatozoen eine viel niedrigere Penetrationsrate erzielt. Es wird geschlossen, daß die Spermien eine Glycerinabhängigkeit entwickeln und daß die Entfernung des Glycerins aus dem umgebenden Medium, was sehr wahrscheinlich geschieht, wenn die Spermatozoen durch die Cervix passieren, beides re‐duziert, die Motilität und die Fähigkeit der Spermatozoen zur Kapazitation und Ver‐schmelzung mit den Oozyten. Folglich ist Glycerin kein optimaler Kryokonservierungs‐stoff. Weiterhin ist die verminderte Oocytenpenetrationsrate von glycerinbehandelten, kryokonservierten Spermatozoen von anderen Faktoren außer der Abnahme der Sperma‐tozoenmotilität abhängig.