299 OPTIMIZACIÓN DE LA EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SEMEN PORCINO
M.J. Acosta, R. Perdigón, Madelyn Rueda, Teresa Arias y R. Páez
Instituto de Investigaciones Porcinas. Gaveta Postal No. 1. Punta Brava, La Habana, Cuba email: [email protected]
RESUMEN
Se realizó un estudio del comportamiento de los indicadores de calidad seminal para optimizar la producción de dosis seminales y mejorar la calidad de las mismas. Se contrastaron un total de 1 043 eyaculados obtenidos de un total de 30 verracos CC21, Yorkshire, Duroc y L35, entre enero de 2008 y febrero de 2011. Se evaluaron de forma rutinaria los indicadores de calidad: volumen, patologías de cola (cola látigo, gota proximal, gota distal), concentración de espermatozoides (conteo útil), motilidad, total de dosis, acrosomia (acrosomas normales) y resistencia espermática.. Se estableció un método de corrección de la concentración espermática según rangos pre-establecidos de los indicadores, el cual permitió clasificar los eyaculados según su calidad en los grados I, II y III.
Los animales mayores de 15 meses produjeron mayor cantidad de dosis seminales y todos lo indicadores tuvieron mejor rendimiento durante las épocas de noviembre-enero y febrero-abril. El CC21 tuvo mayor producción de dosis y mejor comportamiento en el resto de los indicadores que los demás genotipos estudiados, contrario al L35 donde los indicadores alcanzaron los valores más bajos. Se obtuvo una producción discreta de semen de calidad I (67.8%) y fue elevada la producción de semen de calidad III (16.8%).
Se demostró que el hecho de clasificar los eyaculados constituye una herramienta para la toma de decisiones, ya que brinda la posibilidad de mejorar la calidad en la evaluación espermática y por consiguiente la de las dosis seminales que se destinan a la inseminación artificial. No obstante, estos resultados sugieren que se debe continuar trabajando para elevar la producción de eyaculados de óptima calidad.
Palabras claves: calidad seminal, concentración espermática, semen porcino Título corto: Evaluación de la calidad del semen porcino
OPTIMIZATION OF THE EVALUATION OF THE BOAR SEMEN QUALITY
SUMMARY
A study of performance of semen quality indices was conducted for optimizing semen doses production and to improve its quality. A total of 1 043 ejaculates from 30 either CC21, Yorkshire, Duroc or L35 boars were contrasted between January 2008 and February 2011.
Quality indices: volume, tail pathology (whip tail, proximal and distal drop), spermatozoid concentration (useful counting), motility, total of doses, accrosoma (normal accrosoma) and spermatic resistance were evaluated in a routine manner. A method of correction of sperm concentration according pre-established ranks was established, therefore allowing the ejaculate classification according its quality in I, II and III degrees.
Animals beyond 15 month old originated a major amount of seminal doses and all indices showed a better performance during November-January and February-April seasons. CC21 boars had a greater production of doses and showed a better performance in the other indices as compared to the other genotypes. In contrast, L35 boars had the lowest values in all indices. A discrete production of semen of quality I was obtained (67.8%) and semen quality III was high (16.8%).
It was shown that ejaculate classification is a tool for taking decisions, since offers the possibility to improve quality in semen evaluation, therefore that of seminal doses directed to artificial insemination in pigs. Nevertheless, these results suggest that it must continue working in the sense of increase semen production of optimum quality.
Keywords: sperm quality, sperm concentration, pig semen Short title: Evaluation of pig semen quality
300 INTRODUCCIÓN
En los últimos años, en el campo de la reproducción porcina se ha evidenciado un gran desarrollo en las técnicas de gestión y control reproductivo que han ido íntimamente unidas a la aplicación de la inseminación artificial. Esta técnica ha permitido la máxima utilización del potencial genético de reproductores de alto valor, ha sido una herramienta fundamental en la prevención y lucha contra las enfermedades porcinas (Phillpott 1993) y ha supuesto, en definitiva, un mejor control de todo el proceso reproductivo (Mateos 2001).
Una evaluación insuficiente de la calidad seminal trae consigo una disminución de la efectividad en las cubriciones, un incremento de retorno al celo, el desecho de reproductoras en edades tempranas, y en general la disminución de la productividad del rebaño. En este sentido el verraco tiene un enorme impacto en la eficacia reproductiva de una explotación.
Este, en dependencia al sistema de apareamiento que se utilice (monta natural o inseminación artificial) puede cubrir entre 150 y 750 cerdas respectivamente al año.
Consecuentemente, el fallo reproductivo de un semental influye en un gran número de cerdas. Por lo tanto, es sumamente importante controlar la calidad seminal para poder optimizar la fertilidad (Alonso et al 2008).
Al controlar la calidad seminal debemos evaluar todos los indicadores en la cual esta se expresa, aunque debemos prestar especial énfasis al cálculo de la concentración, ya que a través de este se determina el número de espermatozoides por mililitro cúbico de eyaculado lo cual es determinante en el cálculo de las dosis y su tasa de dilución
Con el propósito de contribuir a optimizar la producción de dosis empleadas en la inseminación artificial, se realizó un
método de evaluación de la calidad seminal que empleó como herramienta fundamental la corrección de la concentración de espermatozoides a emplear por dosis, de acuerdo a rangos de calidad pre establecidos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Durante el período de enero de 2008 a febrero de 2011 se procesaron 1043 eyaculados obtenidos de un total de 30 verracos de los genotipos CC21, Yorkshire, Duroc y L35.
Diariamente se evaluaron los indicadores de calidad: volumen, patologías de cola (cola de látigo, gota proximal, gota distal), concentración de espermatozoides (conteo útil), motilidad, total de dosis; acrosomia (acrosomas normales) y resistencia espermática, según se describe en Kubus (2011). Todos los animales se encontraban en el mismo régimen de explotación y manejo, en el Centro de Procesamiento de Semen Porcino (CPSP), del Instituto, como se describe en otro lugar(IIP 2008).
Para el cálculo de las dosis seminales se empleó la siguiente fórmula:
Número de dosis= Conteo útil x Volumen de eyaculado Concentración a emplear por dosis
Con el propósito de contribuir a optimizar la producción de dosis empleadas en la inseminación artificial, se realizó un método de evaluación de la calidad seminal que empleó como herramienta fundamental la corrección de la concentración de espermatozoides a emplear por dosis, de acuerdo a rangos de calidad pre-establecidos, según se describe en (Kubus 2011), tabla 1.
Tabla 1. Parámetros de contrastación seminal. Semen fresco de cerdos
Parámetros, %
No usar (IV)
Concentración por dosis, células/dosis 5x109
(III)
4x109 (II)
3x109 (I)
Motilidad < 60 61-69 70-79 80-90
Acrosomia normal < 50 51-59 60-69 70-90
Cola de látigo > 41 31-40 21-30 0-20
Gota proximal > 51 36-50 26-35 0-25
Gota distal > 61 51-60 31-50 0-30
La información fue organizada teniendo en cuenta la edad de los sementales, la época del año, la raza y el año de evaluación. El criterio de épocas, se correspondió con trimestres del año como se señala en la tabla 2.
Tabla 2. Criterio de épocas del año (trimestre) Época Trimestre
1 Noviembre-enero 2 Febrero-abril 3 Mayo-julio 4 Agosto-octubre
Los resultados obtenidos en este análisis fueron procesados por un análisis de varianza través de un modelo general lineal de un paquet3e estadístico adecuado (SAS 2009).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 3 se muestran los resultados para la edad y época.
Los indicadores de calidad seminal evaluados se comportaron dentro de los rangos descritos por diferentes autores como Althouse (1999), Diehl (2000), Arias et al (2004) y Aparicio y González (2010).
Se pudo observar que los animales mayores de 15 meses produjeron mayor cantidad de dosis y con menos patologías de cola que los menores de 15 meses, lo cual pudo estar dado porque a partir de esta edad el control neurofisiológico de la producción espermática es más estable y el contenido del plasma seminal protege la integridad de la célula con mayor efectividad. Todos lo indicadores tuvieron mejor rendimiento durante las épocas noviembre-enero y febrero-abril, debido a que el ambiente es más fresco y favorece la espermiogénesis.
301 Tabla 3. Efecto de la edad y la época del año sobre los indicadores de calidad seminal en cerdos
Indicadores
Efectos
Edad, meses Época, meses
8-14 >15 1 2 3 4 EE ±
Volumen, mL 117.50b 135.50a 131.40bc 137.10a 127.70c 132.90ab 0.92***
Cola de látigo, % 2.86a 2.03b 1.76b 2.47a 1.82b 2.82a 0.00***
Gota proximal, % 0.59 0.87 0.81ab 0.52b 0.99a 0.89a 0.00***
Gota distal, % 1.29b 2.49a 3.24a 1.95bc 1.59c 2.57ab 0.00***
Conteo útil, u 61.40 60.10 64.70a 61.40ab 59.50ab 56.70b 0.96***
Motilidad, % 78.80 79.20 79.90a 79.10ab 78.60b 78.90b 0.00***
Dosis seminales, u 22.30b 25.20a 26.20a 27.30a 22.00b 23.90b 0.41***
*** P<0.001
abc Medias sin letra en común en la misma fila difieren significativamente (P<0.05) entre sí
En la tabla 4 se evidencia que la raza CC21 tuvo mayor producción de dosis y el comportamiento de los restantes indicadores fue superior que en el resto de los genotipos, contrario al L35 donde los indicadores alcanzaron los valores más bajos. Estos resultados coinciden con los reportados por CIMA (1982) y Del Toro et al (1997). Esto pudiera deberse a que el L35 es un verraco más sensible al estrés y los factores
externos e internos repercuten de manera significativa en la calidad seminal (Diéguez 1994; 1996). Es de señalar que a medida que pasaron los años se incrementó la producción de dosis y hubo una mejora en la motilidad espermática, lo cual demuestra según (Wetze 2012) como se puede aumentar la eficiencia a medida que se consolida el método de evaluación.
Tabla 4. Efecto del año y la raza sobre los indicadores de calidad seminal en cerdos
Indicadores
Efectos
Año Raza 2008 2009 2010 2011 CC21 Duroc L35 Yorkshire EE ±
Volumen, ml 111.80b 136.70a 134.80a 111.00b 135.40a 117.40b 131.10a 134.70a 0.92*
Cola de látigo, % 2.67ab 3.37a 1.11bc 0.44c 2.04b 1.44 b 3.89 a 1.40 b 0.45*
Gota proximal, % 1.97a 0.69b 0.62b 1.15ab 0.54c 0.86 bc 0.92 b 2.07a 0.00*
Gota distal, % 0.56b 1.54b 4.02a 4.73a 1.86 b 5.54 a 2.40 b 0.99c 0.00*
Conteo útil, u 65.90 56.70 62.00 71.60 63.00a 62.10 a 54.30 b 57. 70 ab 0.96*
Motilidad, % 79.60a 76.50b 81.40a 81.10a 80.70 a 79.00 b 76.30 c 77.00 c 0.00*
Dosis seminales, u 18.00b 24.90a 26.60a 25.70a 26.40a 23.90 b 22.30 b 21.70b 0.41*
* P<0.05
abc Medias sin letra en común en la misma fila para el efecto año y para el efecto raza, difieren significativamente (P<0.05) entre sí
Al analizar el por ciento de acrosomas normales descritos en las tablas 5 y 6, se aprecia que están dentro de los límites reportados como normales para semen fresco según Kubus (1999), Rozeboom (2001) y Acosta et al (2007). En los animales menores de 15 meses (tabla 5), se encontró menor por ciento de acrosomas sanos y mayor cantidad de patológicos. Las épocas noviembre-enero y febrero-abril fueron las de mejor resultado en este sentido, lo cual corrobora los resultados obtenidos en investigaciones recientes por Pallás (2011). El rango de acrosomas normales en sentido general fue superior al encontrado por Pérez (1988), Mirjyn
(1999) y Martín Rillo et al (1999), que encontraron valores de 60 %, lo cual pudo estar dado porque no utilizaron las mismas condiciones experimentales que las realizadas en el presente estudio.
En el análisis se apreció que el genotipo L35 presentó niveles bajos de acrosomas normales y altos de acrosomas patológicos (tabla 6), al igual que en el análisis de la tabla 2, a medida que pasan los años se incrementa la producción de acrosomas normales y disminuyen lo patológicos lo cual pudiera deberse a la consolidación del método de evaluación
Tabla 5. Efecto de la edad y la época del año sobre la estructura del acrosoma Efectos
Edad, meses Época, meses
EE ±
8-14 >15 1 2 3 4
Normal, % 78.8b 84.4a 87.7a 83.7b 82.4b 80.0c 0.02*
Dañado, u 5.8a 4.4b 4.4b 3.9b 4.2b 6.2a 0.13*
Perdido, u 1.5a 1.2b 0.3c 1.1b 2.1a 1.2b 0.13*
Perdiendo, u 3.9a 3.2b 2.4c 4.1a 3.2b 3.6ab 0.08*
* P<0.05
abc Medias sin letra en común en la misma fila difieren significativamente (P<0.05) entre sí
302 Tabla 6. Efecto del año y la raza sobre la estructura del acrosoma en cerdos
Efectos Año Raza 2008 2009 2010 2011 CC21 Duroc L35 Yorkshire EE ±
Normal, % 82.4bc 78.6c 87.8b 97.2a 84.2 a 84.3a 81.3 b 81.8 b 0.00 Dañado, u 3.5b 6.1a 3.5b 1.1c 4.2 b 4.1b 5.7a 5.2 a 0.12 Perdido, u 4.9a 1.2 b 0.1c 0.0c 1.2b 0.8 c 2.3a 0.9 c 0.13 Perdiendo, u 0.9b 4.0a 3.5a 0.4bc 3.1b 3.5 ab 4.2a 2.7 b 0.08
* P<0.05
abc Medias con letras diferentes en la misma fila difieren significativamente (P<0.05) entte sí
El efecto del tiempo de conservación sobre la resistencia espermática fue evidente a las diferentes horas (Tabla 7y 8), las cifras obtenidas están dentro de los rangos reportados por autores como Hernández y Cruz (2004), y Mateusen et al (2004) Bathgate et al (2006), quienes plantearon que la motilidad disminuye con el paso del tiempo. Los mejores
valores de resistencia (tabla 7) fue para la época (de Noviembre - Enero) y de Febrero -Abril), también para el genotipo CC21 y Yorkshire (tabla 8); y el peor comportamiento para el L35.Esta observación pudiera estar relacionada porque el L35 es un verraco más sensible al estrés como ha señalado (Diéguez 1994 y 1996).
Tabla 7. Efecto de la edad y la época del año sobre la resistencia espermática de cerdos a diferentes horas de conservación (en por ciento)
Horas de conservación
Efectos EE ±
Edad, meses Época
8-14 >15 1 2 3 4
24 53.4a 49.6 b 51.9a 52.9a 46.8b 48.8b 0.00*
48 39.4 37.5 41.4a 40.6a 33.0b 35.2b 0.00*
72 22.4 21.8 26.8a 22.2b 19.2bc 18.3c 0.00*
* P<0.05
abc Medias sin letra en común en la misma fila difieren significativamente (P<0.05) entre sí
Tabla 8. Efecto del año y la raza sobre la motilidad espermática de cerdos a diferentes horas de conservación (en por ciento)
Horas de conservación
Efectos
Año Raza 2008 2009 2010 2011 CC21 Duroc L35 York EE ±
24 61.1a 54.0 a 42.7b 37.5b 52.5 a 47.4b 44.6 b 53.8 a 0.006*
48 54.2a 40.3b 30.1c 26.5c 40.7a 35.2b 30.1 c 42.7 a 0.007*
72 39.0a 21.9b 22.2b 16.5b 24.1a b 20.9 b 14.9 c 26.4 a 0.008*
* P<0.05
abc Medias sin letra encomún en la misma fila difieren significativamente ( P<0.05) entre sí
Se presentó aglutinación espermática en el 26.4 %de los eyaculados evaluados. Este valor ha sido determinado como normal por autores como Althouse et al (2000) y Althouse and Lu (2005). Sin embargo difiere del obtenido por Maroto (2006) el cual determinó en su estudio que el 63% de los eyaculados presentaron diferentes grados de aglutinación, lo cual pudiera estar dado porque el referido autor, realizó su estudio bajo diferentes condiciones y con diferentes genotipos, además este encontró un alto nivel de contaminación de las muestras, por Echerichia coli, la cual es causa fundamental en la presentación de este fenómeno.
Aunque no siempre es posible determinar con exactitud el origen de la causa de la aglutinación espermática, existen protocolos de trabajo para una mínima contaminación que pueden controlar la presentación de este problema (Barrabes 2007).
Se obtuvo una producción discreta de semen de calidad I (tabla 9) y fue elevada la producción de semen de calidad III.
Durante este periodo no hubo que desechar ningún eyaculado.
Tabla 9. Análisis de la calidad de eyaculados obtenidos por genotipos porcinos Genotipo
Clasificación de los eyaculados, %
I II III
CC21 73,62a 23,31c 12,53b
Yorkshire 61,48b 45,78a 16,87b
L35 58,80c 40,16a 29,92a
Duroc 65,47b 35,16b 17,58b
Promedio 67,83 30,57 16,86
EE ± 0.07 0.12 0.16
abc Media sin letra en común en la misma columna difieren significativamente ( P<0.001) entre sí
303 Se observó que el genotipo CC21 tuvo una mayor producción
de semen de calidad I, contrario al L35 que produjo mayor cantidad de semen de calidad III. Esto corrobora los resultados obtenidos en investigaciones precedentes realizadas por Arias (2002a,b), Del Toro (1991 y 1997) y Ruedas et al (2009), relacionadas con la superioridad en calidad espermática del CC21 sobre otros genotipos de interés productivo empleados en la porcicultura cubana.
Se obtuvo mayor por ciento de eyaculados de primera calidad lo cual tiene un impacto positivo en la producción de dosis para la inseminación artificial. No obstante, estos resultados sugieren que se debe continuar trabajando por elevar la producción de eyaculados de óptima calidad y que la clasificación de los mismos permite consolidar este propósito en las condiciones de Cuba.
Los resultados demuestran que es posible optimizar la producción de dosis empleadas en la inseminación artificial a través del método de evaluación de la calidad seminal, que emplea como herramienta fundamental la clasificación de los eyaculados de acuerdo a rangos de calidad pre-establecidos.
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