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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.10.2014.tde-25072014-143312
Document
Author
Full name
Mariana de Paula Rodrigues
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Arruda, Rubens Paes de (President)
Andrade, André Furugen Cesar de
Celeghini, Eneiva Carla Carvalho
Sales, José Nélio de Sousa
Watanabe, Yeda Fumie
Title in Portuguese
Novas percepções sobre o uso de lecitina de soja na criopreservação e fertilidade de espermatozoide bovino
Keywords in Portuguese
Ácido ascórbico
Antioxidante
Diluidor seminal
Gema de ovo
Superóxido dismutase
Abstract in Portuguese
A grande demanda por proteína animal e a importância que a criação bovina exerce sobre a economia nacional, vêm exigindo eficientes sistemas de produção. A preservação e disseminação da genética do rebanho bovino dependem de biotecnologias como a criopreservação espermática, inseminação artificial e fertilização in vitro. No entanto, atualmente muito tem sido discutido sobre o uso da gema de ovo nos diluidores seminais. Pois apresentam variabilidade em sua composição e risco de contaminação microbiológica. Em contrapartida, apesar dos diluidores sintetizados com lecitina de soja não fornecerem esses riscos, seus resultados não são muito satisfatórios na criopreservação espermática bovina. Com base na hipótese de que a suplementação do diluidor seminal à base de lecitina de soja com antioxidantes, preserve as características das células espermáticas de maneira tão eficiente quanto à gema de ovo, o objetivo do presente experimento foi comparar o efeito do diluidor à base de gema de ovo com o diluidor à base de lecitina de soja (com e sem antioxidantes), sobre a manutenção da funcionalidade e fertilidade de amostras espermáticas bovinas criopreservadas. Para tal, foram utilizadas amostras seminais de 20 touros Brangus, cujas colheitas foram realizadas pelo método de eletroejaculação e as amostras foram diluídas em 4 grupos de diluidores: LElecitina de soja (sem a adição de antioxidantes); LAlecitina de soja suplementada com ácido ascórbico (AA, 4,5mM); LS lecitina de soja suplementada com superóxido dismutase (SOD, 60UI/mL) e GOgema de ovo (sem adição de antioxidantes). O sêmen foi então, criopreservado de maneira automatizada. As amostras foram descongeladas e analisadas quanto aos testes laboratoriais de motilidade computadorizada do espermatozóide (CASA); integridade de membrana plasmática (eosina/nigrosina); integridade de membrana acrossomal (fast Green/ rosa bengala); atividade citoquímica mitocondrial (DAB); susceptibilidade do DNA à desnaturação (SCSA); índice de estresse oxidativo induzido (TBARS). Além disso, foram realizados testes para verificar o potencial de fertilidade das amostras espermáticas criopreservadas. A fertilidade in vivo foi realizada pela técnica de inseminação artificial em tempo fixo (IATF), utilizando 450 fêmeas bovinas, seguido de exame ultrassonográfico para avaliação de prenhez. Teste de fertilidade in vitro, foi realizado pela técnica de produção in vitro de embriões (PIV) com o uso de ovários de frigoríficos, a classificação do desenvolvimento embrionário e a avaliação da motilidade espermática foram promovidas no decorrer do processo. Os resultados demonstraram que o diluidor LE apresentou efeito na proteção espermática de maneira semelhante ao diluidor GO. No entanto a suplementação desse primeiro com antioxidantes é uma alternativa para melhorar ainda mais esse processo, já que a taxa de prenhez obtida nos grupos LA e LS é satisfatória em um programa de IATF. Ainda o grupo LS foi o que apresentou melhores resultados no processo de PIV. Concluindo que o diluidor à base de lecitina de soja suplementado com o antioxidante superóxido dismutase seria uma opção para a substituição definitiva dos diluidores sintetizados com gema de ovo.
Title in English
New insights on the use of soybean lecithin on bovine sperm cryopreservation and fertility
Keywords in English
Antioxidant
Ascorbic acid
Egg yolk
Semen extender
Superoxide dismutase
Abstract in English
Due to the great demand for animal protein and the importance that bovine breeding exert on national economy, efficient production systems have been required. Cattle genetics preservation and dissemination depend on reproductive biotechnologies such as sperm cryopreservation, artificial insemination and in vitro fertilization. However, the use of egg yolk-based extender is under discussion nowadays, once there is great variability in its composition and risks of bacteriological contamination. On the other hand, despite soybean lecithin-based extenders do not present these risks, satisfactory results, after bovine sperm cryopreservation, have not been reached yet. Based on the hypothesis that soybean lecithinbased extender supplemented with antioxidants, preserve the sperm cell characteristics so efficient as egg yolk does, the aim of the present experiment was to compare the effects of egg yolk-based extender and soybean lecithin-based extender (with and without antioxidants), on functionality and fertility maintenance of bovine cryopreserved sperm samples. For this, seminal samples from 20 Brangus bulls were used, collects were realized by eletroejaculation method and samples were diluted in 4 extenders group: LE-soybean lecithin-based extender (without antioxidant supplementation); LA- soybean lecithin supplemented with ascorbic acid (AA, 4,5mM); LS- soybean lecithin supplemented with superoxide dismutase (SOD, 60UI/mL) and GO-egg yolk-based extender (without antioxidant supplementation). Then, semen was cryopreserved by automatic method. Samples were thawed and analyzed by laboratorial tests such as computer assisted semen analysis (CASA); plasma membrane integrity (eosin/nigrosin); acrosome membrane integrity (fast green/ rose bengal); mitochondrial cytochemical activity (DAB); susceptibility of chromatin denaturation (SCSA); induced oxidative stress index (TBARS). Furthermore, tests for fertility potential of cryopreserved semen samples were performed. In vivo fertility was accessed by timed artificial insemination (TAI), 450 bovine females were inseminated, and ultrasonographical exam was realized for pregnancy detection. In vitro fertility test was accessed by embryo in vitro production (IVP), ovaries from slaughterhouses were used, embryo development classification and sperm motility were promoted during the process. Results indicate that sperm protection is similar between LE and GO extenders. However the antioxidant supplementation of soybean lecithin-based extender is a great alternative to improve the process of sperm protection, since pregnancy rate of LA and LS groups was satisfactory for a TAI program. Besides, LS group presented the best results on IVP process. In conclusion, soybean lecithin-based extender supplemented with superoxide dismutase would be a better option for a definite replacement of egg yolk-based extender for sperm bovine cryopreservation.
 
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Publishing Date
2014-10-23
 
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  • TARRAGÓ, O. F. B., et al. Effects of shade availability in the pasture on reproductive traits of Nelore bulls (Bos indicus) raised in Southeastern region of Brazil. In III International Symposium on Animal Biology of Reproduction - ISABR, Águas de São Pedro, 2010. Animal Reproduction., 2010. Resumo.
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