PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

ABSTRACT.- Ravagnani G.M., Torres M.A., Leal D.F., Martins S.M.M.K., Papa F.O., Dell’Aqua Junior J.A., Alvarenga M.A. & Andrade A.F.C. 2018. Cryopreservation of boar semen in 0.5mL straws at low spermatozoa concentration is better than high concentration to maintain sperm viability. [A manutenção da viabilidade do sêmen suíno criopreservado em palhetas de 0,5mL em baixas concentrações espermáticas é melhor do que em altas concentrações.] Pesquisa Veterinária Brasileira 38(9):1726-1730. Núcleo de Pesquisa em Suínos, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, Pirassununga, SP 13635-900, Brazil. E-mail: andrefc@usp.br To date, no studies have been performed evaluating the effect of boar spermatozoa concentration in 0.5mL freezing straws, leading us to examine this question. Each sperm&#8209;rich fraction of the ejaculate (n=25) was diluted at five different sperm concentrations (100, 200, 300, 600 and 800 x 106 spermatozoa/mL), packaged in 0.5mL straws, and subsequently frozen. After thawing, the sperm from all of treatment groups were analyzed to determine motility characteristics using a sperm class analyzer (SCA-CASA), and their plasma and acrosomal membrane integrity, mitochondrial membrane potential, sperm membrane lipid peroxidation and fluidity were analyzed by flow cytometry. An increase in spermatozoa concentration above 300x106 spermatozoa/mL in a 0.5mL straw impaired (p<0.05) the total and progressive motility, curvilinear velocity, straight-line velocity, linearity and beat cross frequency. However, the plasma and acrosomal membrane integrity, mitochondrial membrane potential, membrane lipid peroxidation and fluidity were not influenced (p>0.05) by high spermatozoa concentrations at freezing. Therefore, to increase spermatozoa survival and total and progressive motility after thawing, boar spermatozoa should be frozen at concentrations up to 300x106 spermatozoa/mL.

• Cryopreservation boar semen spermatozoa concentration sperm viability cryoinjury cryocapacitation swine Sêmen suíno criopreservão crioinjúria concentração espermática criocapacitação suíno

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Ravagnani G.M., Torres M.A., Leal D.F., Martins S.M.M.K., Papa F.O., Dell’Aqua Junior J.A., Alvarenga M.A. & Andrade A.F.C. 2018. Cryopreservation of boar semen in 0.5mL straws at low spermatozoa concentration is better than high concentration to maintain sperm viability. [A manutenção da viabilidade do sêmen suíno criopreservado em palhetas de 0,5mL em baixas concentrações espermáticas é melhor do que em altas concentrações.] Pesquisa Veterinária Brasileira 38(9):1726-1730. Núcleo de Pesquisa em Suínos, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, Pirassununga, SP 13635-900, Brazil. E-mail: andrefc@usp.br Até o momento, não foram realizados estudos que avaliassem o efeito da concentração de espermatozoides/mL em palhetas (0,5mL) para a criopreservação, levando-nos a analisar esta questão. Cada fração-rica do ejaculado (n=25) foi diluída em cinco diferentes concentrações de espermatozoides (100, 200, 300, 600 e 800x106 espermatozoides/mL), envasadas em palhetas de 0,5mL e posteriormente congeladas. Após a descongelação, os espermatozoides de todos os tratamentos foram avaliados a fim de determinar as características de motilidade usando um sistema de análise computadorizada dos espermatozoides (SCA-CASA). A integridade das membranas plasmática e acrosomal, o potencial de membrana mitocondrial, a peroxidação lipídica e a fluidez da membrana foram analisadas por citometria de fluxo. O aumento na concentração de espermatozoides acima de 300x106 espermatozoides/mL diminuiu (p<0,05) a motilidade total e progressiva, velocidade curvilínea, velocidade linear, linearidade e frequência de batimento. No entanto, a integridade da membrana plasmática e acrosomal, potencial de membrana mitocondrial, peroxidação lipídica e fluidez de membrana não foram influenciados (p>0,05) por altas concentrações de espermatozoides durante a criopreservação. Portanto, a fim de melhorar a sobrevivência dos espermatozoides suínos e a motilidade total e progressiva após a descongelação, os espermatozoides suínos devem ser congelados a concentrações não superiores a 300x106 espermatozoides/mL.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Severo C.K., Pereira G.R., Pereira A.M., Ilha G.F., Oliveira J.F.C., Soares M., Arruda R.P. & Gonçalves P.B.D. 2011. Cysteine addition on short-term cooled board semen preservation and its relationship with swine field fertility. Pesquisa Veterinária Brasileira 31(Supl.1):25-32. Laboratório de Biotecnologia e Reprodução Animal, Departamento de Clínica de Grandes Animais, Hospital Veterinário, Prédio 97, Universidade Federal de Santa Maria, Av. Roraima 1000, Santa Maria, RS 97105-900, Brazil. E-mail: bayard@biorep.ufsm.br Artificial insemination is routinely used in the swine industry to reduce the costs of production through to increase the efficiency of the refrigerated boar semen process. The objective of this study was to evaluate the effect of different levels of cysteine (CYS) added to the Beltsville Thawing Solution (BTS) extender semen during cooling for up to 72 hours. Ejaculated from three boars were collected with the gloved-hand technique and semen aliquots were diluted in BTS as follow: BTS only (BTS), BTS + 0.1mM cysteine (CYS0.1), BTS + 0.5mM cysteine (CYS0.5), BTS + 1.0mM cysteine (CYS1.0), BTS + 2.5mM cysteine (CYS2.5), BTS + 5.0mM cysteine (CYS5.0), BTS + 10.0mM cysteine (CYS10.0), and BTS + 20.0mM cysteine (CYS20.0). Evaluation of sperm integrity were analyzed using 0.5mg/ml propidium iodide (plasma membrane), 100µg/ml isothiocynate-conjugated Pisum sativun agglutinin (acrosomal membrane) and 153µM 5,5’,6,6’-tetrachloro-1,1’,3,3’-tetraethylbenzimidazolyl carbocyanine iodide (mitochondria potential) after semen dilution at specific times (0, 24, 48 and 72 hours). Additionally, we also evaluated the effects of 5.0 mM CYS addition in the BTS extender on the maintenance of sperm quality and their influence on fertility in the swine production. After artificial insemination, animals were evaluated based on the estrous return and the number of piglet’s born. Cysteine at concentrations of 10.0 and 20.0mM resulted in more pronounced reductions even at the time zero. Semen viability decreased to levels below 10% at these high levels of CYS in the first 24 hour of storage at 17°C. At the end of the storage time, less than 65% of sperm cells had intact plasma membrane in all groups. The sperm viability decreased significantly when the semen was added at high concentrations of CYS (time “0”; CYS10.0 and CYS20.0; p<0.05), when compared to the other CYS concentrations. The BTS (10.20±0.39) treated group showed a lower rate of estrus return when compared to other (BTSCYS; 86.05±039), and it showed also the highest total number of piglets borne per treatment (12.71±3.38 vs. 9.00±3.38, respectively). In conclusion, the addition of CYS in the BTS semen extender did not maintain spermatic viability of boar cooled spermatozoa and it results in a higher percentage of return to estrus and lower number of piglets borne.

• Cysteine semen preservation swine fertility swine spermatozoa cisteína sêmen suíno fertilidade suína

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Severo C.K., Pereira G.R., Pereira A.M., Ilha G.F., Oliveira J.F.C., Soares M., Arruda R.P. & Gonçalves P.B.D. 2011. Cysteine addition on short-term cooled board semen preservation and its relationship with swine field fertility. [Adição de cisteína na preservação de sêmen suíno refrigerado e sua relação com a fertilidade suína.] Pesquisa Veterinária Brasileira 31(Supl.1):25-32. Laboratório de Biotecnologia e Reprodução Animal, Departamento de Clínica de Grandes Animais, Hospital Veterinário, Prédio 97, Universidade Federal de Santa Maria, Av. Roraima 1000, Santa Maria, RS 97105-900, Brazil. E-mail: bayard@biorep.ufsm.br A inseminação artificial é usada rotineiramente na indústria suinícula para reduzir os custos de produção além de obter maior eficiência reprodutiva durante o processo de resfriamento do sêmen. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de diferentes concentrações de cisteína (CIS) ao diluidor de sêmen Beltsville Thawing Solution (BTS) resfriado sobre a qualidade espermática por até 72 horas. Foram coletados ejaculados de três cachaços e as amostras de sêmen foram diluídas em BTS, conforme os seguintes tratamentos: BTS (grupo controle); CIS0,1 (BTS + 0,1mM de cisteína); CIS0,5 (BTS + 0,5mM de cisteína); CIS1,0 (BTS + 1,0mM de cisteína); CIS2,5 (BTS + 2,5mM de cisteína); CIS5,0 (BTS + 5,0mM de cisteína); CIS10,0 (BTS + 10,0mM de cisteína) e CIS20,0 (BTS + 20,0mM de cisteína). A avaliação da integridade espermática foi determinada através de sondas fluorescentes em uma combinação de 100&#956;g/mL FICT-PSA (isotiocinato de lecitina), 0.5mg/ml PI (iodeto de propidio), e 153&#956;M JC-1 (5,5’,6,6’-tetracloro-1,1’,3,3’-tetraetillbenzimidazolil iodeto de carbocianina). As avaliações dos tratamentos foram realizadas 0, 24, 48 e 72 horas após a diluição do sêmen. Adicionalmente, foi avaliado o efeito da adição de 5,0 mM de cisteína ao diluidor BTS na manutenção da qualidade espermática e no efeito na fertilidade em suínos. Após a inseminação artificial, as fêmeas foram avaliadas quanto a taxa de retorno e o tamanho da leitegada. Durante todos os períodos analizados, os grupos CIS10,0 e CIS20,0 apresentaram menor número de espermatozóides viáveis em relação aos demais grupos. A viabilidade espermática diminuiu a níveis abaixo de 10% nos tratamentos CIS10,0 e CIS20,0 nas primeiras 24 horas de armazenamento a 17ºC. Ao final do período de armazenamento todos os grupos apresentavam média inferior a 65% de espermatozóides com a membrana plasmática intacta. A viabilidade espermática diminuiu significativamente quando altas concentrações de CIS (hora “0”; CIS10,0 e CIS20,0; p<0.05) foram adicionadas ao sêmen comparadas com as demais concentrações. O grupo BTS (10,20±0,39) apresentou menor taxa de retorno ao estro comparado com BTSCIS (86,05±0,39), além de apresentar maior número de leitões nascidos (12,71±3,38 vs. 9,00±3,38, respectivamente). Portanto, podemos concluir que a adição de CIS ao diluidor BTS não mantém a qualidade espermática e resulta em maior taxa de retorno ao estro e menor número de leitões nascidos.