| Livestock Research for Rural Development 32 (2) 2020 | LRRD Search | LRRD Misssion | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
El objetivo de este estudio fue evaluar la adición de 10% de plasma seminal al medio de descongelación y el momento de inseminación artificial (IA) con semen congelado-descongelado sobre la tasa de preñez (TP), tamaño de camada (TC) y número de lechones nacidos vivos (LNV) en cerdas. Cuarenta cerdas (2 a 5 partos) fueron asignadas a cuatro tratamientos (10 cerdas por tratamiento). Grupo T1PS(+), IA con plasma seminal a 24 y 36 horas después de presentarse el estro; Grupo T1PS(-), IA sin seminal plasma a 24 y 36 horas; Grupo T2PS(+), IA con plasma seminal a 37 y 48 horas, y Grupo T2PS(-), IA sin plasma seminal a 37 y 48 horas. Datos de TP se analizaron mediante pruebas exactas de Fisher; mientras que, TC y LNV fueron analizados mediante análisis de varianza. TP fue mayor en el grupo T1PS(-) (70%); sin embargo, sólo se observaron diferencias significativas entre los grupos T2PS(+) (30%) y T2PS(-) (0%) (p<0.05). En cuanto a TC y LNV las medias fueron más altas en los grupos T1SP(+) (9.3 ± 1.34 y 8.8 ± 1.25, respectivamente) y T1SP(-) (9.6 ± 1.03 y 9.3 ± 0.94, respectivamente) en comparación con los grupos T2SP(+) (3.7 ± 1.58 y 3.7 ± 1.44, respectivamente) y T2SP(-) (0) (p<0.05). Se concluye que la adición de 10% de plasma seminal al medio de descongelación, no afectó TP, TC y LNV. La fertilidad y prolificidad fueron más altas cuando las marranas fueron inseminadas a 24 y 36 horas después de iniciado el estro.
Palabras clave: número de lechones, tamaño de camada, tasa de preñez, trópico
The objective of this study was to evaluate the addition of 10% seminal plasma to the thawing medium and the timing of artificial insemination (AI) with frozen-thawed semen on pregnancy rate (PR), litter size (LS) and number of live-born piglets (NLB) in sows. Forty sows (2 to 5 farrowings) were assigned to one of four treatments (10 sows per treatment). Group T1PS (+), AI with seminal plasma at 24 and 36 hours after the estrus occurred; Group T1PS (-), AI without seminal plasma at 24 and 36 hours; Group T2PS (+), AI with plasma seminal at 37 and 48 hours and Group T2PS (-), AI without seminal plasma at 37 and 48 hours. PR data were analyzed by Fisherexact test, while LS and NLB were analyzed by analysis of variance.
PR was higher in the T1PS (-) group (70%); however, only significant differences were observed between the T2PS (+) (30%) and T2PS (-) (0%) (p <0.05) groups. Regarding LS and NLB, they were higher in the T1SP (+) groups (9.3 ± 1.34 and 8.8 ± 1.25, respectively) and T1SP (-) (9.6 ± 1.03 and 9.3 ± 0.94, respectively) compared to the T2SP groups (+) (3.7 ± 1.58 and 3.7 ± 1.44, respectively) and T2SP (-) (0) (p <0.05). It is concluded that the addition of 10% seminal plasma to the thawing medium did not affect the PR, LS and NLB. Fertility and prolificacy were highest when the pigs were inseminated 24 and 36 hours after the estrus started.
Keywords: litter size, number of piglets, pregnancy rate, tropics
La inseminación artificial (IA) con semen congelado porcino juega un papel importante en los programas de reproducción y mejoramiento genético, no sólo por acelerar el flujo de material genético de granjas con animales de alto valor genético hacia granjas comerciales, sino por reducir el costo del traslado de reproductores y disminuyendo los riesgos sanitarios; así como, en la conservación de poblaciones en riesgo. A pesar de lo anterior, el uso de la inseminación en cerdas con semen congelado es limitado; no más del 1% de las inseminaciones realizadas a nivel mundial usan este tipo de semen, esto es debido en parte a los resultados bajos de fertilidad que se obtienen respecto al uso de semen fresco o refrigerado (Saravia et al 2005).
Una estrategia para tratar de contrarrestar los bajos resultados de fertilidad mediante el uso de semen congelado es el uso de plasma seminal. Se ha reportado que el plasma seminal adicionado a los medios de congelación y descongelación aumenta la resistencia de los espermatozoides al choque frio mejorando la viabilidad (García et al 2010). Sin embargo, los resultados en la literatura son contradictorios y parecen estar relacionados con variaciones en los componentes proteicos existentes en el plasma seminal; aunque esas variaciones se manifiestan entre razas, entre individuos de una misma raza e incluso, entre fracciones dentro de un mismo eyaculado (Hernández et al 2007a).
Otro aspecto a considerar, cuando se usa semen congelado, es identificar a tiempo los celos para mejorar la fertilidad y así realizar la IA lo más cercano a la ovulación (Bolarin et al 2006); sin embargo, no hay datos exactos del tiempo de ovulación ya que es variable (Roca et al 2003). Algunos autores (Buranaamnuay et al 2010; García et al 2010) inseminaron utilizando semen congelado a diferentes tiempos de inseminación (24 y 36; 36 y 42 horas de iniciado estro) y obtuvieron 67% y 69% de fertilidad, respectivamente. En los trópicos, son escasos los reportes que evalúen el efecto de la adición de plasma seminal al medio de descongelación y del tiempo de IA con semen congelado sobre fertilidad y prolificidad de marranas.
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la adición de plasma seminal en el medio de descongelación y el momento de inseminación artificial con semen congelado-descongelado, sobre la tasa de preñez, tamaño de camada y número de lechones nacidos vivos en cerdas.
El trabajo de campo se realizó en dos unidades porcícolas ubicadas en la zona centro del estado de Yucatán y en la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia (FMVZ). El Estado de Yucatán se caracteriza por presentar clima de tipo Aw (cálido-subhúmedo; García 1981), con lluvias en verano, y rango de temperatura media anual de 24° a 28°C, y precipitación total anual entre 700 a 1500 mm (INEGI 2011).
Se utilizaron 40 marranas adultas de línea genética Pig Improvement Company (PIC) de 2 a 5 partos y condición corporal de 2.5 a 3.5. Las marranas tuvieron similar régimen de manejo y alimentación. Por otra parte, tanto el semental utilizado como donador de semen, como el semental usado como donante de plasma seminal fueron de la línea PIC y estuvieron bajo el mismo régimen de manejo y alimentación proporcionado por el centro de IA.
La recolección del semen se realizó mediante monta artificial con ayuda de un maniquí y el uso de la técnica de la mano enguantada (Hancock y Howell 1959). Una vez obtenido el semen se efectuó una evaluación rápida de la motilidad espermática, se procedió hacer una dilución 1:1 con BTS y se almacenó en una nevera de unicel a 37 °C para ser trasladado al laboratorio y proseguir con la evaluación (Hernández et al 2007a).
Una vez en el laboratorio, se realizó la evaluación de las características del semen incluyendo: motilidad individual, morfología y concentración espermática. Para los criterios de selección del eyaculado se consideraron las siguientes características seminales: concentración mínima de 200 x 10 6 espermatozoides/ml, motilidad individual con un mínimo del 80% y un mínimo de 85% de espermatozoides con morfología normal (Córdova et al 2005). Posteriormente el semen seleccionado fue sometido al proceso de congelación siguiendo el protocolo de Westendorf et al (1975) adaptado para pajuelas de 0.54 ml por Thurston et al (1999a). Durante el procesamiento se realizaron los cálculos para la adición de los diferentes diluyentes para obtener finalmente pajillas de 0.54 ml con una concentración de 500 millones de espermatozoides cada una.
El plasma seminal se obtuvo a partir de la colecta seminal de un solo semental mediante la centrifugación del eyaculado tres veces a 3800 g durante 15 minutos a 17 °C (Thurston et al 1999b). En cada ocasión el sobrenadante se colectó y se depositó en tubos Falcón; las muestras se evaluaron bajo el microscopio con objetivo de 40x para asegurar la ausencia total de células espermáticas. Una vez corroborada la ausencia total de espermatozoides, el plasma seminal se almacenó a –20 °C en alícuotas de 1 ml hasta el momento en que fueron usadas. Cuando se requería utilizar el plasma seminal, este fue descongelado colocando el tubo a temperatura ambiente (Hernández et al 2007b).
Se descongelaron tres pajillas de 0.54 ml (1500 millones de espermatozoides por dosis). Las pajillas se descongelaron a 37°C durante 20 segundos, y el semen se depositó dentro de tubos de ensayo en el baño María. Las muestras de semen se evaluaron con base en su motilidad y se utilizaron las que tuvieron más de 35% (Echegaray 2003). Para el caso del tratamiento sin plasma seminal, se diluyeron tres pajillas en 1.5 ml de BTS 1:1 (v/v) evaluadas en un microscopio, y si presentaban una motilidad mayor de 35% se les añadía 2 ml de BTS. Para el tratamiento con plasma seminal, se diluyeron 3 pajillas en 1.5 ml de BTS más 0.5 ml de plasma seminal, del mismo modo, se evaluaron las muestras y si cumplía con los criterios de motilidad, se les añadió 1.5 ml de BTS. En ambos tratamientos, el volumen final usado para la IA fue 5 ml.
La detección de celos se efectuó dos veces al día (mañana y tarde) con ayuda de un macho celador para que las hembras tuvieran contacto visual. Asimismo, dentro del corral se procedió a determinar las marranas que estaban en estro mediante el reflejo de parada. Solamente se seleccionaron marranas que manifestaron celo antes de 5 días, después del destete. Para la inseminación artificial se utilizó la técnica de inseminación intrauterina profunda descrita por Martínez et al (2001).
Se usó un diseño completamente al azar con cuatro tratamientos: T1PS(+) (IA a 24 y 36 horas con plasma seminal); T1SP(-) (IA a 24 y 36 horas sin plasma seminal); T2PS(+) (IA a 37 y 48 horas con plasma seminal); T2PS(-) (IA a 37 y 48 horas sin plasma seminal). Se utilizaron 10 marranas para cada tratamiento. Las variables dependientes fueron la tasa de parición (TP), tamaño de camada (TC) y número de lechones nacidos vivos (LNV). La TP se analizó mediante pruebas exactas de Fisher. TC y LNV fueron analizados mediante análisis de varianza mediante el procedimiento modelo lineal general (Statgraphics centurion XV 2007).
El efecto de los tratamientos con plasma seminal y tiempo de inseminación sobre TP, TC y LNV se presentan en la Tabla 1.
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Tabla 1. Efecto de tratamientos con y sin plasma seminal y dos tiempos de inseminación artificial sobre la tasa de parición, tamaño de camada y lechones nacidos vivos (medias ± EE) |
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Tratamientos |
TP (%) |
TC |
LNV |
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T1PS(+) (n=10) |
40 bc |
9.3 a ± 1.34 |
8.8 a ± 1.25 |
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T1PS(-) (n=10) |
70 c |
9.6 a ± 1.03 |
9.3 a ± 0.94 |
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T2PS(+) (n=10) |
30 ab |
3.7 b ± 1.58 |
3.7 b ± 1.44 |
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T2PS(-) (n=10) |
0 a |
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a,b,c valores con diferente literal en la misma columna son diferentes a p<0.05. TP= Tasa de parición; TC= Tamaño de camada; LNV= Lechones nacidos vivos |
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Como se observa en la Tabla 1, la tasa de parición fue mayor en el tratamiento T1PS(-) en comparación con los demás tratamientos; sin embargo, solamente se observaron diferencias significativas con los tratamientos T2PS(+) y T2PS(-) (p<0.05). El tratamiento T2PS(-), fue el más bajo sin observarse ninguna parición. En cuanto al tamaño de camada y lechones nacidos vivos, fue mayor en los tratamientos T1PS(+) y T1PS(-) en comparación con los tratamientos T2PS(+) y T2PS(-) (p<0.05).
Se ha argumentado que la tasa de parición de las marranas es baja después de inseminarlas con semen congelado, y que la inclusión de plasma seminal no siempre mejora la tasa de parición (Abad et al 2007a; Kirkwood et al 2008). En el presente trabajo, se observó que la tasa de parición de las marranas fue más alta cuando las marranas se inseminaron sin plasma seminal a las 24 y 36 horas de iniciado el celo correspondiente al tratamiento T1PS(-) en comparación con los demás tratamientos; sin embargo, solamente se observaron diferencias significativas con los tratamientos T2PS(+) y T2PS(-) (p<0.05). Los resultados de la tasa de parición obtenidos en el tratamiento T1PS(-) fueron ligeramente más altos a los reportados por Hernández et al (2008) y Buranaamnuay et al (2010) quienes inseminaron con semen porcino descongelado sin plasma seminal a 24 y 36 horas de detectado el estro y obtuvieron tasas de parición de 67.5% y 66.7%, respectivamente. Asimismo, los resultados de ese tratamiento son mayores a los reportados por Kirkwood et al (2008) quienes inseminaron con semen congelado con plasma seminal doce horas antes de la ovulación y obtuvieron una tasa de parición de 41.7%.
Por otra parte, los resultados obtenidos en los tratamientos T2CPS y T4SPS fueron más bajos que los obtenidos por Kirkwood et al (2008) quienes inseminaron con semen congelado sin plasma seminal dos horas antes de la ovulación y obtuvieron una tasa de parición de 38.5%. En el caso de la baja tasa de parición obtenida con los tratamientos T2PS(+) y T2PS(-), que fueron los más bajos en este trabajo, probablemente se debió a que el tiempo de inseminación artificial con semen congelado fue tardía (37-48 horas) y la ovulación ya habría ocurrido, independientemente de la adición de plasma seminal en el medio de descongelación. Esta situación fue más evidente en el T2PS(-) donde no se obtuvo ninguna parición. El señalamiento anterior se basa en la consideración de que la ovulación en promedio ocurre a las 40 horas de iniciado el estro (Hafez y Hafez 2002), que la vida fértil de los espermatozoides congelados-descongelados es de 2 a 8 horas (Einarsson y Viring 1973; Pursel et al 1978) y del óvulo de 8 a 10 horas en promedio (Hafez y Hafez 2002).
En cuanto al tamaño de camada y lechones nacidos vivos no se observaron diferencias significativas con el uso o no de plasma seminal entre los tratamientos T1PS(+) y T1PS(-) (p>0.05). La IA de marranas con semen congelado usualmente resulta en tasas de parición y tamaño de camada inferiores a las obtenidas con la inseminación con semen fresco (Johnson et al 2000; Roca et al 2003). Se ha sugerido que esta situación es debido a daños provocados en los espermatozoides durante el proceso de congelación; sin embargo, los resultados de este estudio están dentro de los valores reportados por diferentes autores al inseminar con semen congelado adicionando o no plasma seminal. Al respecto, Abad et al (2007a) no observaron diferencias significativas en el número total de lechones nacidos con o sin la adición de 10% de plasma seminal al medio de descongelación (9.4± 1.6 vs 8.1± 1.3). Por otra parte, los resultados aquí encontrados son menores que los de García et al (2010) quienes si obtuvieron diferencias significativas en el total de lechones nacidos, cuando ellos adicionaron 50% de plasma seminal al medio de descongelación o sin la adición de plasma seminal (12.5± 0.5 vs 9.8± 0.5 TLN) (p<0.05). En el presente estudio, no se encontró efecto con la adición de plasma seminal al medio de descongelación sobre el total de lechones nacidos y nacidos vivos. Esto probablemente debido a la proporción de plasma seminal añadida al medio de descongelación, que quizá no fue suficiente para proteger a los espermatozoides de los daños ocasionados por la congelación-descongelación (Abad et al 2007b); y/o de la capacitación prematura; que impidió que más espermatozoides llegarán al sitio de fecundación, o que formaran un reservorio espermático en el oviducto y que estuvieran viables para fertilizar a un mayor número óvulos (Abad et al 2007b). Se ha señalado que un factor que limita el tamaño de camada es la población de espermatozoides viables presente en el oviducto al momento de la ovulación (Rozeboom 2000).
En el presente trabajo, los mejores resultados del total de lechones nacidos y lechones nacidos vivos observados fueron cuando las inseminaciones se realizaron a 24 y 36 horas del inicio del estro T1PS(+) y T1PS(-) y fueron más altos que los reportados por Buranaamnuay et al (2010), quienes inseminaron con semen congelado a 24 y 36 horas de iniciado el estro. Estos autores obtuvieron 7.7± 3.0 y 7.3± 2.9 lechones totales nacidos y nacidos vivos, respectivamente. Así mismo, fueron similares a los resultados obtenidos por Centurión et al (2011), quienes inseminaron marranas con semen porcino congelado a las 24 y 36 horas de iniciado el estro y obtuvieron 10.6 ±1.6 lechones totales nacidos y 9.5 ±3.9 lechones nacidos vivos, en promedio, respectivamente.
El pobre tamaño de camada y LNV obtenidos con los tratamientos T2PS(+) y T2PS(-), probablemente se debió, como en el caso de la tasa de parición, a lo tardío en que se realizaron las inseminaciones con relación al tiempo de ovulación, lo que provocó que hubiera menos espermatozoides viables en el sitio de fecundación y/o hubiera menor cantidad de óvulos viables que pudieran ser fecundados (Hafez y Hafez 2002).
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por la beca otorgada al primer autor para la realización de la Maestría en Ciencias.
Abad M, Garcia J C, Sprecher D J, Cassar G, Friendship R M, Buhr M and Kirkwood R N 2007a Effect of insemination-ovulation interval and addition of seminal plasma on sow fertility to insemination of cryopreserved sperm. Reproduction of Domestic Animals, 42: 418-422.
Abad M, Sprecher D J, Ross P, Friendship R M and Kirkwood R N 2007b Effect of sperm cryopreservation and supplementing semen doses with seminal plasma on the establishment of a sperm reservoir in gilts. Reproduction of Domestic Animals, 42: 149-152.
Bolarin A, Roca J, Rodríguez-Martínez H, Hernández M, Vázquez J M and Martínez E A 2006 Dissimilarities in sows’ ovarian status at the insemination time could explain differences in fertility between farms when frozen-thawed semen is used. Theriogenology, 65(3): 669-680.
Buranaamnuay K, Wongtawan T, Masuwatana S, Tummaruk P and Techakumphu M 2010 Intra-uterine and deep intra-uterine insemination using cryopreserved boar semen in spontaneously ovulating sows. Thai Journal of Veterinary Medicine, 40(2): 215-219.
Centurión F G, Rodríguez J C, Segura J C y Alfaro M G 2011 Fertilidad y prolificidad de marranas inseminadas con semen congelado. Memorias de la XXIII Reunión ALPA, Montevideo, Uruguay, 24-26 de octubre. Archivos Latinoamericanos de Producción Animal, Vol.19. Supplement 1.
Córdova A, Córdova M S, Córdova C A, Pérez G J y Martín R S 2005 Congelación de semen de verraco en dos tipos de pajillas y capacidad fecundante in vitro de los espermatozoides. Ciencia Ergo Sum 12(3): 271-274.
Einarsson S and Viring S 1973 Distribution of frozen-thawed spermatozoa in the reproductive tract of gilts at different time intervals after insemination. Journal of Reproduction and Fertility, 32: 117-120.
García E 1981 Modificaciones al Sistema de Clasificación Climática de Koppen. Instituto de Geografía. Universidad Autónoma de México, México, D F. pp. 43-45.
García J C, Domínguez J C, Pena F J, Alegre B, González R, Castro M J, Habing G G and Kirkwood R N 2010 Thawing boar semen in the presence of seminal plasma: Effects on sperm quality and fertility. Animal Reproduction Science 119:160-165.
Hafez E S y Hafez B 2002 Reproducción e Inseminación Artificial en Animales. 7ª Edición. McGraw Hill. Capítulo 26 p. 387-400.
Hancock J L and Howell G J L 1959 The collection of boar semen. Veteinary Record, 71: 664-665.
Hernández J E.; Fernández R F y Mejía A I 2008 Efecto de la monta natural y el uso de diferentes tipos de semen sobre la productividad de la cerda. Revista de Salud Animal, 30(2): 98-102.
Hernández M, Roca J, Calvete J, Sanz L, Muiño T, Cebrián J, Vázquez J and Martínez E 2007a Cryosurvival and in vitro fertilizing capacity postthaw is improved when boar spermatozoa are frozen in the presence of seminal plasma from good freezer boars. Journal of Andrology, 28: 689-697.
Hernández M, Roca J, Gil M A, Vazquez J M and Martinez E A 2007b Adjustments on the cryopreservation conditions reduce the incidence of boar ejaculates with poor sperm freezability. Theriogenology, 67: 1436-1445.
INEGI , Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática 2011 Fecha de consulta 10 de junio de 2011. Disponible en: < http://mapserver.inegi.org.mx/geografia/espanol/estados/yuc/clim.cfm?c=444&e=31>.
Johnson L A, Weitze K F, Fisher P and Maxwell W W C 2000 Storage of boar semen. Animal Reproduction Science, 62: 143-172.
Kirkwood R N, Vadnais M L and Abad M 2008 Practical application of seminal plasma. Theriogenology. 70(8):1364-1367.
Martínez E A, Vazquez J M, Roca J, Lucas X, Gil M A and Vazquez J L 2001 Deep intrauterine insemination and embryo transfer in pigs. Reproduction Supplement, 58: 301-311.
Pursel V G, Schulman L L and Johnson L A 1978 Distribution and morphology of fresh and frozen-thawed sperm in the reproductive tract of gilts after artificial insemination. Biology of Reproduction, 19: 69-76.
Roca J, Carvajal G, Lucas X, Vazquez J M and Martinez E A 2003 Fertility of weaned sows after deep intrauterine insemination with a reduced number of frozen-thawed spermatozoa. Theriogenology, 60: 77-87.
Rozeboom K J 2000 Simultaneously optimizing farrowing rate and litter size. North Carolina Cooperative Extension Service. Swine News, 23 (7). http://www.ncsu.edu/project/swine_extension/swine_news/2000/sn_v2307.htm
Saravia F, Wallgren M, Nagy S, Johannisson A and Rodríguez-Martínez H 2005 Deep freezing of concentrated boar semen for intra-uterine insemination: effects on sperm viability. Theriogenology, 63(5): 1320-1333.
Thurston L M, Watson P F and Holt W V 1999a Sources of variation in the morphological characteristics of sperm sub-population objectively assessed by a novel automated sperm morphology analysis system. Journal of Reproduction and Fertility, 117: 271-280.
Thurston L M, Watson P F and Holt W V 1999b Sources of variation in boar spermatozoa fertility following cryopreservation. Cryobiology, 39(4):355.
Westendorf P, Richter L and Treu H 1975 Deep freezing of boar sperm. Laboratory and insemination results using the Hulsenberger paillete method [in German]. Deutsche Tierärztliche Wochenschrift 82: 261-267.
Received 18 December 2019; Accepted 5 January 2020; Published 1 February 2020