Efectes del fotoperíode sobre la qualitat espermàtica de mascles porcins Sus domesticus

En el presente estudio se analizan los efectos de los fotoperiodos ambientales de otoño e invierno y los fotoperiodos experimentales de 24, 12 y 0 horas de luz artificial sobre la calidad del semen de machos reproductores porcinos de raza Landrace. El estudio se realizó sobre 30 machos postpuberales de 8 meses de edad y testados con el fin de comprobar la homogeneidad. Los machos fueron distribuidos aleatóriamente en los 3 grupos de luz artificial durante 3 meses. El tratamiento de 12 horas de luz artificial fue considerado como grupo control. Previamente al inicio de cada tratamiento, se sometió a cada grupo de machos al fotoperiodo ambiental correspondiente a la época del año; así, se caracterizó también la calidad seminal en otoño e invierno, manteniendo la temperatura constante. La nave experimental que acogió a los machos tiene una superficie de 100 m2 y una altura de 3,5 m. Un pasillo central divide la nave en dos hileras de 5 y 6 celdas respectivamente. En una de las celdas pequeñas se instaló el maniquí y fue utilizada para las extracciones de semen. La iluminación artificial se consiguió con la instalación de 6 lámparas fluorescentes en el techo del pasillo central que proporcionaron una luz homogénea superior a 200 lux. Así mismo, la nave se mantuvo en todo momento a 21±1ºC y la humedad relativa osciló entre el 60-75%. A todos los verracos se les proporcionó una dieta nutritiva y equilibrada y se les sometió a un regimen de extracciones de semen de 2 veces por semana, habiendo sido previamente entrenados en la monta del maniquí. Les muestras de semen fueron recogidas según la técnica de la mano enguantada (Martín, 1982; Daza, 1992) y se analizaron los siguientes parámetros: el volumen y el pH seminales, la concentración, la vitalidad y la motilidad espermáticas, la resistencia acrosómica de los espermatozoides, la morfología espermàtica a partir de la frecuencia de los espermatozoides maduros, inmaduros y aberrantes, la producción testicular y el número de dosis seminales. Se analizó, además, bioquímicamente el plasma seminal al principio y al final de cada tratamiento experimental de luz artificial a partir de la concentración de proteína total, de la identificación de residuos fosforilados de proteína y del contenido de azúcares. También se determinaron los índices de fertilidad y prolificidad. El volumen y el pH de los eyaculados se utilizaron como marcadores del estado funcional de las glándulas sexuales accesorias; la concentración espermàtica como un indicador de la actividad testicular (Pinart y col., 1999). La vitalidad y la motilidad espermáticas fueron estimadores del grado de diferenciación del espermatozoide tanto a nivel testicular como epididimario; la resistencia acrosómica fue utilizada para valorar el nivel de diferenciación de la membrana acrosómica durante la espermiogénesis y/o maduración epididimària (Briz i col., 1996; Pinart i col., 1999). Referente a la morfología espermática, los espermatozoides inmaduros fueron marcadores de anomalías en la maduración de éstos a lo largo del conducto epididimario y los espermatozoides aberrantes se utilizaron como marcadores de una diferenciación defectuosa a nivel de testículo (anomalías primarias) y a nivel de conducto epididimario (anomalías secundarias) (Briz i col., 1996). La concentración de proteína total se utilizó para valorar la integridad funcional de las membranas del espermatozoide y la actividad de las glándulas sexuales accesorias. La identificación de proteínas con residuos de tirosina fosforilados fue un estimador de la viabilidad celular y la actividad de las glándulas sexuales, y el contenido de azúcares como un indicador de la producción de las vesículas seminales. La determinación del volumen y el pH de los eyaculados se realizó en las instalaciones de la granja a partir de semen fresco el mismo día de la extracción. El resto de parámetros se analizaron en el laboratorio durante las 48 horas posteriores a la extracción a partir de semen diluido en BTS (diluyente de Bestville) (Daza, 1992) y transportado y conservado a 15ºC. Las muestras fueron previamente filtradas con el fin de eliminar la tapioca. El estudio estadístico de los resultados obtenidos se realizó a partir del análisis de la varianza (ANOVA) con un nivel de significación de =0,05. En cuanto al estudio comparativo de los fotoperiodos ambientales estacionales se ha observado un incremento significativo del pH del eyaculado en los machos expuestos a otoño (P0,0001), mientras que el volumen seminal se mantiene en valores similares en ambos tratamientos (P=0,1650). La concentración espermàtica, la producción espermàtica y el número de dosis seminales que se pueden preparar a partir de un eyaculado se duplica en los verracos sometidos al fotoperiodo de primavera (P0,0001). La vitalidad y la motilidad espermáticas no experimentan cambios significativos entre tratamientos (P=0,3440 y P=0,9220, respectivamente). La resistencia osmótica de los acrosomas desciende únicamente en los machos expuestos a condiciones estacionales de otoño (P0,0001). En referencia a la morfología espermàtica aunque no se observan diferencias entre primavera y otoño (P0,05), sí se detecta un incremento de los porcentajes de espermatozoides inmaduros y aberrantes en ambos fotoperiodos estacionales, y en especial en los machos expuestos a condiciones fotoperiódicas de otoño. Según los resultados obtenidos en este estudio la calidad seminal de los verracos es inferior en el fotoperiodo de otoño debido a un descenso de la concentración y la producción espermáticas, un aumento del pH seminal, una disminución de la resistencia de la membrana acrosómica y a un incremento en la frecuencia de espermatozoides inmaduros y aberrantes. Parece ser, pues, que en el otoño tiene lugar la disminución de la producción testicular, cambios en la actividad de las glándulas sexuales accesorias y disfunciones en el proceso de diferenciación testicular y epididimària de los espermatozoides y especialmente del acrosoma. En relación a los resultados obtenidos en el estudio de los diferentes fotoperiodos artificiales se observa que la iluminación continua provoca un aumento significativo del volumen del eyaculado en el primer y segundo mes de tratamiento (P0,0001), disminuyendo en el tercer mes. La oscuridad absoluta no modifica este parámetro (P0,05). En cuanto al pH seminal la iluminación continua provoca un incremento progresivo del valor del pH a lo largo del periodo experimental (P0,0001), mientras que la oscuridad absoluta tiene un efecto más irregular. La exposición de los machos a iluminación continua y a oscuridad absoluta se manifiesta en un descenso de la concentración y la producción espermáticas que se mantiene hasta el segundo mes de tratamiento (P0,0001), observándose un incremento en el tercer mes de exposición de los machos a oscuridad absoluta (P=0,1010). De todas maneras, este descenso es mas severo en los machos sometidos a iluminación continua ya que no presentan recuperación. La vitalidad y la motilidad espermáticas no se ven alteradas por la iluminación continua y la oscuridad absoluta, ni tampoco el contenido de los azúcares mayoritarios del plasma seminal (P0,005). La glucosa aparece como un azúcar minoritario y sí que presenta concentraciones inferiores en los tratamientos experimentales de luz continua y de oscuridad absoluta (P0,0001 y P=0,0002, respectivamente). La resistencia osmótica de los acrosomas desciende en ambos tratamientos artificiales extremos de luz continua y oscuridad total (P0,0001), aunque en los machos expuestos a iluminación continua se produce una recuperación a partir del segundo mes de tratamiento (P=0,4930). Dado que tampoco se han observado diferencias significativas en las concentraciones de proteína total (P0,05), es probable que las anomalías de la membrana acrosómica se originen durante el proceso de espermiogénesis y/o maduración epididimària. La exposición de los verracos a oscuridad absoluta no altera la morfología espermàtica de los eyaculados, aunque se observa un aumento de la frecuencia de espermatozoides con anomalías en la forma de la cola en el primer mes (P0,0001), y un aumento de la frecuencia de espermatozoides inmaduros con gota distal y de espermatozoides con anomalías en el número de colas en el tercer mes de experimentación (P=0,0030 y P0,0001). La luz continua, sin embargo, provoca un incremento de la frecuencia de espermatozoides inmaduros con gota distal (P0,0001) y de espermatozoides con anomalías en la forma de la cola (P=0,0040) ya en el primer mes. El fotoperiodo provoca un descenso de la fertilidad de los machos expuestos a oscuridad absoluta en el tercer mes de tratamiento (P0,0001) y un incremento de ésta en los machos sometidos a iluminación continua (P=0,0005). La prolificidad no se ve modificada por ambas condiciones extremas de luz artificial (P0,05). Así pues, los resultados obtenidos demuestran que el fotoperiodo afecta la actividad testicular, provoca alteraciones en la actividad de las glándulas sexuales accesorias, altera el proceso de expulsión de la gota citoplasmática y provoca anomalías en el proceso de diferenciación de la cola tanto a nivel testicular como epididimario, siendo los verracos expuestos a luz continua más sensibles a estos parámetros que los verracos sometidos a oscuridad absoluta. El fotoperiodo, sin embargo, no altera de forma esencial la integridad de las membranas del espermatozoide ni la capacidad fecundante de éste.

Advances in animal blood processing: development of a biopreservation system and insights on the functional properties of plasma

La sang és un subproducte amb un alt potencial de valorització que s'obté en quantitats importants en els escorxadors industrials. Actualment, la majoria de sistemes de recollida de la sang no segueixen unes mesures d'higiene estrictes, pel que esdevé un producte de baixa qualitat microbiològica. Conseqüentment, l'aprofitament de la sang és una sortida poc estimulant des del punt de vista econòmic, ja que acostuma a perdre les qualitats que permetrien l'obtenció de productes d'alt valor afegit. El capítol I del present treball s'inclou dins d'un projecte que proposa la inoculació de bacteris de l'àcid làctic (LAB) com un cultiu bioconservador de la sang, un sistema senzill i de baix cost que cerca l'estabilitat de la sang, tant microbiològica com fisicoquímica, durant el període del seu emmagatzematge. El capítol II s'emmarca dins d'un projecte que cerca la millora de l'aprofitament integral de la sang que, en el cas de la fracció plasmàtica, es centra en l'estudi de la funcionalitat dels seus principals constituents. Conèixer la contribució dels components majoritaris ha de permetre la millora de la funcionalitat dels ingredients alimentaris derivats. Els resultats presentats en aquesta tesi poden ajudar a la valorització de la sang porcina d'escorxadors industrials, mitjançant els coneixements adquirits pel que fa a la millora del seu sistema de recollida i del desenvolupament d'ingredients alimentaris amb interessants propietats funcionals.

Qualidade espermática de sêmen de cães naturalmente infectados por Leishmania sp:

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Changes in plasma protein concentrations in ponies with experimentally induced alimentary laminitis

Objective-To determine whether plasma protein concentrations were altered in ponies with alimentary laminitis.Animals-12 adult ponies.Procedure-Acute laminitis was induced in 6 ponies by oral administration of carbohydrate (85% corn starch, 15% wood flour); the other 6 ponies were used as controls. A physical examination was performed and blood samples were collected immediately before and 4, 8, 12, 24, and 28 hours after administration of carbohydrate. Plasma protein concentrations were determined by means of sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis.Results-19 plasma proteins ranging from a molecular weight of 24,000 to a molecular weight of 350,000 were identified in all 12 ponies. Plasma concentrations of proteins with molecular weights of 350,000 (fibrinogen), 130,000 (ceruloplasmin), 118,000 (c-reactive protein), 67,000 (alpha(1)-antitrypsin I), 65,000 (alpha(1)-antitrypsin II), 50,000 (haptoglobulin), and 45,000 (acid glycoprotein) were significantly increased in ponies with laminitis, compared with concentrations in control ponies.Conclusion-Changes in plasma protein concentrations are detectable within 4 hours after the onset of alimentary laminitis in ponies.Clinical Relevance-Measurement of plasma protein concentrations may be useful in monitoring the progression of laminitis in ponies.

Proteômica para investigar a congelabilidade do semen bovino

The present study was undertaken the protein composition in 2D-electrophoretic pattern (2DE) of the seminal plasma (SP) can interfere in the semen bull freezability, and if we can use that for predicting semen bull freezability. Samples were obtained of 20 bulls (different breeds) with a minimum of 3 years history semen production in commercial semen collection Center. All animals ranged between 2 - 7 years of age. The semen freezability was calculated by # of thawed and approved ejaculates / # of ejaculates submitted to cryopreservation (after semen evaluation and approved to submitted to freeze). The bulls were divided in 3 groups: HIGH (=>80% ejaculates approved); MEDIUM (>60% and <79% ejaculates approved); LOW (=<59% ejaculates approved); the pattern and criteria were the same used in the routine of the commercial semen Center. 68 gels were carried through by 2DE of SP samples indicated 225 detected spots with protein different amount (VION) comparing. Comparing bull ́s semen freezability and VION of each spot found difference among 2 spots from High and Low, even considering just spots with % of detection frequency bigger than 75%. The taurine bulls demonstrated more homogeneous profile when comparing with zebu bulls, considering number and frequency of appearance of spots. The results showed that proteomics can be a useful tool to predict the semen freezability, but we ́ll need to study better the interactions between sperm membrane, seminal plasma and extender to comprehend better which proteome phenotype interfere positive or negatively in the semen freezability.

Perfil eletroforético, características estruturais e fertilidade in vitro do sêmen de touros Nelores submetidos à degeneração testicular por insulação

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Efeito do tratamento local de vesiculite seminal sobre a qualidade e longevidade so sêmen equino

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Capacidade de ligação dos espermatozóides de epidídimo de equinos às células da tuba uterina cultivadas in vitro

Pós-graduação em Biotecnologia Animal - FMVZ

Effects of re-stripping on the seminal characteristics of pacu (Piaractus mesopotamicus) during the breeding season

Seminal characteristics in teleost fish with an annual reproductive period, such as pacu (Piaractus mesopotamicus), may vary during the breeding season. The sperm formed before the beginning of the spawning period may be stored for a long time, causing damage to the cells. Therefore, re-stripping may be an important way to eliminate the old and allow for the collection of new spermatozoids. In this study, we analyzed the seminal characteristics of hormonally induced pacu at the beginning, middle and end of the breeding season, and we analyzed samples from re-stripped males (stripped first at the beginning, re-stripped in the middle, and re-stripped again at the end of the season) during two breeding seasons. The sperm density, ionic composition, pH, and osmolality were similar among the groups. The semen volume, seminal plasma protein concentration and incidence of morphologically anomalous sperm increased over time. In addition, some parameters that are associated with good-quality semen decreased, such as sperm motility, viability and DNA integrity. Moreover, we observed a positive association among motility, viability and DNA integrity for sperm with elevated 11-ketotestosterone, but there was no such association for fshb or lhb mRNA levels in the pituitary. The semen that was obtained earlier (at the beginning) or from re-stripped males exhibited better characteristics than the other samples collected. In conclusion, collecting semen from pacu at the end of breeding season should be avoided; it is preferable to strip early and then re-strip later in the season, and this approach may be used for diverse aquaculture purposes.

Evaluation of Solid-Phase Microextraction using a Polythiophene Film and Liquid Chromatography with Spectrophotometric Detection for the Determination of Antidepressants in Plasma Samples

Polythiophene (PTh) phase electropolymerized on the stainless steel wire was evaluated as solid-phase microextraction (SPME), and analysis by liquid chromatography with spectrophotometric detection (LC-UV) for determination of new-generation antidepressants, selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) (citalopram, paroxetine, fluoxetine and sertraline), in plasma samples. The influence of electropolymerization variables (scan rate, potential range and scan cycles) was evaluated on SPME performance. The SPME variables (extraction time, temperature, matrix pH, ionic strength and desorption procedure), as well as the influence of plasma proteins on sorption mechanisms were also evaluated. The SPME/LC-UV method developed for determination of antidepressants in plasma sample presented a linear range between the limit of quantification (LOQ, 200-250 ng mL(-1)) to 4000 ng mL(-1), and interday precision with coefficient of variation (CV) ranged from 11 to 15%. The proposed method can be a useful tool for the determination of antidepressants in human plasma samples in urgent toxicological analysis after the accidental or suicidal intake of higher doses of medications.

Automated analysis of lidocaine and its metabolite in plasma by in-tube solid-phase microextraction coupled with LC-UV for pharmacokinetic study

A sensitive, selective, and reproducible in-tube solid-phase microextraction and liquid chromatographic (in-tube SPME/LC-UV) method for determination of lidocaine and its metabolite monoethylglycinexylidide (MEGX) in human plasma has been developed, validated, and further applied to pharmacokinetic study in pregnant women with gestational diabetes mellitus (GDM) subjected to epidural anesthesia. Important factors in the optimization of in-tube SPME performance are discussed, including the draw/eject sample volume, draw/eject cycle number, draw/eject flow rate, sample pH, and influence of plasma proteins. The limits of quantification of the in-tube SPME/LC method were 50 ng/mL for both metabolite and lidocaine. The interday and intraday precision had coefficients of variation lower than 8%, and accuracy ranged from 95 to 117%. The response of the in-tube SPME/LC method for analytes was linear over a dynamic range from 50 to 5000 ng/mL, with correlation coefficients higher than 0.9976. The developed in-tube SPME/LC method was successfully used to analyze lidocaine and its metabolite in plasma samples from pregnant women with GDM subjected to epidural anesthesia for pharmacokinetic study.

Determination of trace elements in bovine semen samples by inductively coupled plasma mass spectrometry and data mining techniques for identification of bovine class

The reproductive performance of cattle may be influenced by several factors, but mineral imbalances are crucial in terms of direct effects on reproduction. Several studies have shown that elements such as calcium, copper, iron, magnesium, selenium, and zinc are essential for reproduction and can prevent oxidative stress. However, toxic elements such as lead, nickel, and arsenic can have adverse effects on reproduction. In this paper, we applied a simple and fast method of multi-element analysis to bovine semen samples from Zebu and European classes used in reproduction programs and artificial insemination. Samples were analyzed by inductively coupled plasma spectrometry (ICP-MS) using aqueous medium calibration and the samples were diluted in a proportion of 1:50 in a solution containing 0.01% (vol/vol) Triton X-100 and 0.5% (vol/vol) nitric acid. Rhodium, iridium, and yttrium were used as the internal standards for ICP-MS analysis. To develop a reliable method of tracing the class of bovine semen, we used data mining techniques that make it possible to classify unknown samples after checking the differentiation of known-class samples. Based on the determination of 15 elements in 41 samples of bovine semen, 3 machine-learning tools for classification were applied to determine cattle class. Our results demonstrate the potential of support vector machine (SVM), multilayer perceptron (MLP), and random forest (RF) chemometric tools to identify cattle class. Moreover, the selection tools made it possible to reduce the number of chemical elements needed from 15 to just 8.

Calcium Binding to Leptospira Outer Membrane Antigen LipL32 Is Not Necessary for Its Interaction with Plasma Fibronectin, Collagen Type IV, and Plasminogen

LipL32 is the most abundant outer membrane protein from pathogenic Leptospira and has been shown to bind extracellular matrix (ECM) proteins as well as Ca2+. Recent crystal structures have been obtained for the protein in the apo-and Ca2+-bound forms. In this work, we produced three LipL32 mutants (D163-168A, Q67A, and S247A) and evaluated their ability to interact with Ca2+ and with ECM glycoproteins and human plasminogen. The D163-168A mutant modifies aspartate residues involved in Ca2+ binding, whereas the other two modify residues in a cavity on the other side of the protein structure. Loss of calcium binding in the D163-D168A mutant was confirmed using intrinsic tryptophan fluorescence, circular dichroism, and thermal denaturation whereas the Q67A and S247A mutants presented the same Ca2+ affinity as the wild-type protein. We then evaluated if Ca2+ binding to LipL32 would be crucial for its interaction with collagen type IV and plasma proteins fibronectin and plasminogen. Surprisingly, the wild-type protein and all three mutants, including the D163-168A variant, bound to these ECM proteins with very similar affinities, both in the presence and absence of Ca2+ ions. In conclusion, calcium binding to LipL32 may be important to stabilize the protein, but is not necessary to mediate interaction with host extracellular matrix proteins.

Evaluation of Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry for Determining Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Se and Zn in Bovine Semen Samples using a Simple Sample Dilution Method

A simple and fast method for the determination of Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Se and Zn in bovine semen by quadrupole inductively coupled plasma spectrometry (q-ICP-MS) is described. Prior to analysis, samples (200 mu L) were diluted 1:50 in a solution containing 0.01% v/v Triton (R) X-100 and 0.5% v/v nitric acid and directly analyzed by ICP-MS. The limits of detection of the method are 0.3, 0.03, 0.2, 0.04, 0.04, 0.03 and 0.03 mu g L-1 for Ca-44, Cu-63, Fe-57, Mg-24, Zn-64, Se-82 and Mn-55, respectively. For purposes of comparison and method validation, four ordinary bovine semen samples were directly analyzed by ICP-MS and by flame atomic absorption spectrometry (FAAS) or graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS), with no statistical difference between the techniques at the 95% level when applying the t-test. Then, the proposed method was applied in the determinations of Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Se and Zn in collected samples of bovine semen from different breeds, which are used in reproduction programs and artificial insemination.

Evaluation of solid-phase microextraction using a polythiophene film and liquid chromatography with spectrophotometric detection for the determination of antidepressants in plasma samples

Polythiophene (PTh) phase electropolymerized on the stainless steel wire was evaluated as solid-phase microextraction (SPME), and analysis by liquid chromatography with spectrophotometric detection (LC-UV) for determination of new-generation antidepressants, selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) (citalopram, paroxetine, fluoxetine and sertraline), in plasma samples. The influence of electropolymerization variables (scan rate, potential range and scan cycles) was evaluated on SPME performance. The SPME variables (extraction time, temperature, matrix pH, ionic strength and desorption procedure), as well as the influence of plasma proteins on sorption mechanisms were also evaluated. The SPME/LC-UV method developed for determination of antidepressants in plasma sample presented a linear range between the limit of quantification (LOQ, 200-250 ng mL-1) to 4000 ng mL-1, and interday precision with coefficient of variation (CV) ranged from 11 to 15%. The proposed method can be a useful tool for the determination of antidepressants in human plasma samples in urgent toxicological analysis after the accidental or suicidal intake of higher doses of medications.