Addition of synthetic amino acids in sheep semen improves its quality after cryopreservation

Autores

  • Wildelfrancys Lima Souza Laboratory of Swine Reproduction and Semen Technology of Ceará State University (UECE), Av. Dr. Silas Munguba, 1700, Campus do Itaperi, ZIP code 60.714-903, Fortaleza, CE, Brazil.
  • Elenice Andrade Moraes Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.
  • Jair Correia Matos Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.
  • Jarmerson de Carvalho Ferreira Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.
  • Pedro Humberto Félix de Sousa Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais (DTCS), Universidadedo Estado da Bahia (UNEB), Rua Edgar Chastinet, s/n, São Geraldo, 48.905-680, Juazeiro,BA,Brazil.
  • Fabrina de Sousa Luna Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.
  • Ricardo Toniolli Laboratory of Swine Reproduction and Semen Technology of Ceará State University (UECE), Av. Dr. Silas Munguba, 1700, Campus do Itaperi, ZIP code 60.714-903, Fortaleza, CE, Brazil.

Palavras-chave:

L-proline. L-glutamine. Spermatozoa. Ram. Post-thawed.

Resumo

Some amino acids can protect mammalian sperm cells against oxidation during thermal stress caused by freezing/thawing. Thus, the objective was to evaluate the protective action of the association of the amino acids L-proline (Pro) and L-glutamine (Glu) against the cryoinjury caused to sheep sperm after cryopreservation. Eight ejaculates were collected from four sheep (n=32) and diluted in Tris-Egg Yolk-Glycerol until the final concentration of 200 x106 sptz/mL and kept in a water bath at 32 °C. The amino acids were added as follows: control (without adding amino acids), Pro+Glu 1 (100 μM Pro + 500 μM Glu), Pro+Glu 2 (300 μM Pro + 1000 μM Glu), Pro+Glu 3 (500 μM Pro + 1500 μM Glu) and Pro+Glu 4 (700 μM Pro + 2000 μM Glu). Afterwards, the semen was cooled to 5 °C for 2 h, after that period, filled in 0.5 mL straws and then placed under liquid nitrogen vapor (N2L), 8 cm from the liquid sheet for 15 min, and then immersed on the N2L. The samples were analyzed for sperm motility, plasma membrane and acrosomal membrane integrity, mitochondrial activity and binding test. The variables were subjected to the normality tests (Lilliefors test) and homoscedasticity tests (Cochran and Bartlett test), afterwards the variables of normal distribution were subjected to analysis of variance and the means compared by the Tukey test with a significance level of 5%. The Pro+Glu 3 group exhibited sperm with a greater (P<0.05) motility after thawing. In addition, the highest percentage of plasma and acrosomal membrane integrity were obtained using Pro+Glu 1, Pro+Glu 2 and Pro+Glu 3; and Pro+Glu 2 and Pro+Glu 3, respectively. Amino acids also kept mitochondrial activity high compared to the control, with Pro+Glu 3 resulting in greater activity (P<0.05). Sperm viability was higher (P<0.05) with the use of Pro+Glu 2 and Pro+Glu 3 than in the control. The number of sperm that showed the ability to bind to the egg yolk perivitelline membrane was higher (P<0.05) in semen treated with amino acids. It is concluded that the addition of synthetic amino acids in the semen of sheep before cryopreservation improves sperm quality and fertilization potential and can thus be added in cryopreservation protocols.

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Biografia do Autor

Wildelfrancys Lima Souza, Laboratory of Swine Reproduction and Semen Technology of Ceará State University (UECE), Av. Dr. Silas Munguba, 1700, Campus do Itaperi, ZIP code 60.714-903, Fortaleza, CE, Brazil.

Possui graduação em Zootecnia pela Universidade Federal do Vale do São Francisco (2013). Mestrado em Ciência Animal, pela Universidade Federal do Vale do São Francisco (2015), na linha de pesquisa em Reprodução e Melhoramento Genético Animal. Atualmente é Doutorando em Ciências Veterinárias, pela Universidade Estadual do Ceara, na área de concentração em Reprodução Animal, na linha de pesquisa em Reprodução e Sanidade de Carnívoros, Onívoros, Herbívoros e Aves. Consultor "ad hoc" de diversas revistas científicas. Tem experiência na área de Zootecnia, com ênfase em Reprodução Animal, atuando principalmente nos seguintes temas: criopreservação seminal e nutrição animal.

Elenice Andrade Moraes, Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.

Graduada em Zootecnia pela Universidade Federal de Viçosa (2002), Mestrado (2004) e Doutorado (2008) em Zootecnia pela Universidade Federal de Viçosa (2008). Doutorado Sanduiche na Colorado State University (2006-2007). Pós-Doutorado em Zootecnia na aréa de Reprodução Animal pela Universidade Federal de Viçosa (2008-2009). Estagio Pós Doutoral pela CAPES na Colorado State University na área de Reprodução Animal e Biologia Molecular (2009). Pós-Doutorado no Exterior (CNPq) em Physiology na Colorado State University (2016). Atualmente é Professora Associado I do Colegiado de Zootecnia da Fundação Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF). Coordenadora da Suinocultura e do Centro de Suínos, Espécies Nativas e Silvestres (CPSENS)/FINEP-Univasf. Professora Permanente no Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal (CPGCA) da Univasf.

Jair Correia Matos, Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.

possui graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Federal do Vale do São Francisco (2015), UNIVASF, Petrolina. Mestrado em Ciência Animal pela Universidade Federal do Vale do São Francisco (2018), UNIVASF, Petrolina. Tem experiência na área de Medicina Veterinária com ênfase em: Produção animal, Clínica médica de grandes animais, assistência técnica e gestão monitorada de fazendas.

Pedro Humberto Félix de Sousa, Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais (DTCS), Universidadedo Estado da Bahia (UNEB), Rua Edgar Chastinet, s/n, São Geraldo, 48.905-680, Juazeiro,BA,Brazil.

Possui graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Federal da Bahia (1988), especialização Lato Sensu na área de produção de ruminantes pela Escola Superior de Agricultura de Lavras-MG em convênio com a ABEAS (1990) e especialiação em caprinocultura pela Universidade Federal Rural de Pernambuco -ABEAS (1991), mestrado em Produção e Reprodução de Pequenos Ruminantes pela Universidade Estadual do Ceará (1994) e doutorado em Produção Animal pela Universidade de Léon (2003) na Espanha. Atualmente é professor adjunto do Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais da Universidade do Estado da Bahia, responsável pelas disciplinas de produção de caprinos, ovinos e bovinos e Anatomia e Fisiologia Animal. Responsável pelo projeto de implantação do curso de pós graduação "Lato Sensu", nível de especialização em Produção de Caprinos e Ovinos no Semi-árido atuando como coordenador e professor nas disciplinas Fisiolgia Animal e Produção de caprinos e ovinos de corte e Produção de caprinos de leite.

Fabrina de Sousa Luna, Department of Animal Science, Universidade Federal do Vale do Sao Francisco (Univasf), Avenida Jose de Sa Manicoba, s/n, Centro, 56.304-205, Petrolina, PE, Brazil.

Graduada em Zootecnia pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus Crato. Mestranda em Ciência Animal pela Universidade Federal do Vale do São Francisco, campus Ciências Agrárias. De 2012 a 2014, foi bolsista pelo Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC), desenvolvendo projetos e produção científica na área de forragicultura no Grupo de Pastagens e Forragicultura (GPASF). 

Ricardo Toniolli, Laboratory of Swine Reproduction and Semen Technology of Ceará State University (UECE), Av. Dr. Silas Munguba, 1700, Campus do Itaperi, ZIP code 60.714-903, Fortaleza, CE, Brazil.

Médico Veterinário formado pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (1979), com Mestrado em Zootecnia - Área de Produção Animal, pela Universidade Federal de Minas Gerais (1986); Doutorado em Ciências da Vida - Área de Fisiologia da Reprodução, pela Université François Rabelais de Tours (1996) e Pós-Doutorado na Área de Biotecnologia da Reprodução pela Universidade Estadual Paulista - Jaboticabal (2008). Tem especialização em Ciências Biológicas (1983); em Fisiopatologia da Reprodução (1985) e em Produção e Reprodução de Pequenos Ruminantes (1988). Consultor "ad hoc" do CNPq, da FAPESP, do CBRA, do CFMV, da FINEP e de diversas revistas científicas; Professor Associado nível O da Faculdade de Veterinária da Universidade Estadual do Ceará, professor responsável pelas disciplinas de Fisiopatologia da Reprodução na FAVET; Endocrinologia da Reprodução e Tópicos Especiais em Andrologia Suína no Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias (PPGCV) e Comunicação de Resultados de Pesquisa no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, da Rede Nordeste de Biotecnologia (RENORBIO). Membro da Academia Cearense de Medicina Veterinária. 

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Publicado

2020-09-09

Edição

v. 27 n. 2 (2020)

Seção

Reprodução Animal