Correlation between insemination dose and bovine sperm traits on the in vitro embryo production outcomes / Correlação da dose inseminante e características do sêmen bovino no sucesso da produção in vitro de embriões

In the present study we aimed to test the best insemination dose for in vitro embryo production (IVEP) and to correlate sperm traits in bovine. In vitro matured oocytes were inseminated with three different sperm concentrations of the same bull: G1 (1*106 ), G2 (2*106 ) and G3 (4*106 ) sperm/mL. At 18 h post-insemination (hpi), presumptive zygotes [G1 (n=114), G2 (n=139) and G3 (n=136)] were stained to evaluate the pronuclei numbers, or continued to in vitro culture [G1 (n=102), G2 (n=111) and G3 (n=106)]. Sperm kinetics were analyzed using Computer-Assisted Semen Analysis (CASA). Sperm plasma membrane, acrosome integrity and mitochondrial activity were analyzed using fluorescent probes. In vitro fertilization (IVF) and IVEP data were compared using chisquare (P0.05) among the groups. In G3, the polyspermy rate was the highest (7.4%; P0.05) between G1 (0%) and G2 (0%). In G1, the early blastocyst rate was the highest (7.8%; P0.05) between G2 (1.8%) and G3 (0.9%). The IVF efficiency and total blastocyst rates were positively correlated with curvilinear velocity (VCL) (r≃+1; P<0,05). We concluded that the reduction of insemination dose may negatively affect embryo development and VCL may be used as a parameter to improve the IVEP outcomes.

O objetivo deste estudo foi testar a melhor dose inseminante para a produção de embriões in vitro (IVEP) e sua correlação com as características espermáticas na espécie bovina. Oócitos maturados in vitro foram inseminados com três concentrações diferentes de espermatozoides de único touro: G1 (1*106 ), G2 (2*106 ) e G3 (4*106 ) espermatozoides/mL. Às 18 h pós-inseminação (hpi), os presumíveis zigotos [G1 (114), G2 (139) e G3 (136)] foram corados para avaliar o número de pronúcleos, ou continuaram para o cultivo in vitro [G1 (102), G2 (111) e G3 (106)]. Os parâmetros da cinética espermática foram analisados usando o ComputerAssisted Semen Analysis (CASA). A integridade de membrana plasmática espermática, acrossomal e a atividade mitocondrial foram analisadas usando sondas fluorescentes. Os dados da fertilização in vitro (FIV) e IVEP foram comparadas com qui-quadrado (P=0,05) e correlacionados com dados de CASA e Fluorescência usando Correlação de Pearson (r=±1; P0,05) entre os grupos. Em G3, a taxa de polispermia foi a maior (7,4%; P0,05) entre G1 (0%) e G2 (0%). Em G1, a taxa de blastocisto inicial foi a maior (7,8%; P0,05) com G2 (1,8%) e G3 (0,9%). A eficiência de FIV e a taxa de blastocisto total foram positivamente correlacionadas com velocidade curvilinear (VCL) (P<0,05). Concluímos que a dose inseminante reduzida pode negativamente afetar o desenvolvimento embrionário e VCL pode ser usada como parâmetro para melhorar os resultados da PEIV.

Correlation between insemination dose and bovine sperm traits on the in vitro embryo production outcomes / Correlação da dose inseminante e características do sêmen bovino no sucesso da produção in vitro de embriões

In the present study we aimed to test the best insemination dose for in vitro embryo production (IVEP) and to correlate sperm traits in bovine. In vitro matured oocytes were inseminated with three different sperm concentrations of the same bull: G1 (1*106), G2 (2*106) and G3 (4*106) sperm/mL. At 18 h post-insemination (hpi), presumptive zygotes [G1 (n=114), G2 (n=139) and G3 (n=136)] were stained to evaluate the pronuclei numbers, or continued to in vitro culture [G1 (n=102), G2 (n=111) and G3 (n=106)]. Sperm kinetics were analyzed using Computer-Assisted Semen Analysis (CASA). Sperm plasma membrane, acrosome integrity and mitochondrial activity were analyzed using fluorescent probes. In vitro fertilization (IVF) and IVEP data were compared using chi-square (P<0.05) and correlated with CASA and fluorescence data using Person Correlation (P<0.05). The IVF efficiency, cleavage and total blastocyst rates did not show any significant difference (P>0.05) among the groups. In G3, the polyspermy rate was the highest (7.4%; P<0.05) without difference (P>0.05) between G1 (0%) and G2 (0%). In G1, the early blastocyst rate was the highest (7.8%; P<0.05), without significant difference (P>0.05) between G2 (1.8%) and G3 (0.9%). The IVF efficiency and total blastocyst rates were positively correlated with curvilinear velocity (VCL) (r≃+1; P<0.05). We concluded that the reduction of insemination dose may negatively affect embryo development and VCL may be used as a parameter to improve the IVEP outcomes.

O objetivo deste estudo foi testar a melhor dose inseminante para a produção de embriões in vitro (IVEP) e sua correlação com as características espermáticas na espécie bovina. Oócitos maturados in vitro foram inseminados com três concentrações diferentes de espermatozoides de único touro: G1 (1*106), G2 (2*106) e G3 (4*106) espermatozoides/mL. Às 18h pós-inseminação (hpi), os presumíveis zigotos [G1 (114), G2 (139) e G3 (136)] foram corados para avaliar o número de pronúcleos, ou continuaram para o cultivo in vitro [G1 (102), G2 (111) e G3 (106)]. Os parâmetros da cinética espermática foram analisados usando o Computer-Assisted Semen Analysis (CASA). A integridade de membrana plasmática espermática, acrossomal e a atividade mitocondrial foram analisadas usando sondas fluorescentes. Os dados da fertilização in vitro (FIV) e IVEP foram comparadas com qui-quadrado (P=0,05) e correlacionados com dados de CASA e Fluorescência usando Correlação de Pearson (r=±1; P<0,05). A eficiência da FIV, taxas de clivagem e blastocisto total não mostraram diferença significativa (P>0,05) entre os grupos. Em G3, a taxa de polispermia foi a maior (7,4%; P<0,05), sem diferença (P>0,05) entre G1 (0%) e G2 (0%). Em G1, a taxa de blastocisto inicial foi a maior (7,8%; P<0,05), sem apresentar diferença significativa (P>0,05) com G2 (1,8%) e G3 (0,9%). A eficiência de FIV e a taxa de blastocisto total foram positivamente correlacionadas com velocidade curvilinear (VCL) (P<0,05). Concluímos que a dose inseminante reduzida pode negativamente afetar o desenvolvimento embrionário e VCL pode ser usada como parâmetro para melhorar os resultados da PEIV.

Proteínas do plasma seminal de caprinos relacionadas com o índice pluviométrico e a qualidade do sêmen / Proteins of goat seminal plasma related with precipitation index and semen quality

O objetivo deste estudo foi identificar as proteínas do plasma seminal de caprinos da raça Alpina Americana criados na região Nordeste do Brasil que estão relacionadas ao índice pluviométrico e à qualidade do sêmen. O sêmen foi obtido pelo método de vagina artificial a partir de três reprodutores e foi avaliado quanto aos parâmetros macroscópicos e microscópicos. O perfil de proteínas do plasma seminal foi realizado por eletroforese bidimensional. Os parâmetros volume do sêmen, integridade do acrossoma e proteínas totais evidenciaram diferença significativa (P<0,05) entre os períodos de alto (1,7mL, 90,3% e 372μg mL-1,respectivamente) e baixo (1,2mL, 80,3% e 494μg mL-1, respectivamente) índice pluviométrico. Foram detectados, nos períodos de alto e baixo índice pluviométrico, 47 e 49 spots de proteínas com massa molecular relativa de 4 a 106kDa e de 15 a 97kDa e ponto isoelétrico de 3,00 a 8,96 e de 4,48 a 9,83, respectivamente. Apenas no período de alto índice pluviométrico foram observados os grupo de proteínas de 13kDa e 45kDa. Conclui-se que o sêmen de caprinos da raça Alpina Americana criados na região Nordeste do Brasil apresenta-se com melhor qualidade quando colhido no período de alto índice pluviométrico, o que pode ser atribuído à presença das proteínas de 13kDa e 45kDa.

The aim of this study was to identify proteins in seminal plasma of goats raised in the Northeast of Brazil relatedwith precipitation index and semen quality. Semen was obtained from three bucks and evaluated to the microscopic and macroscopic parameters. The profile of seminal plasma proteins was performed by analysis of two-dimensional electrophoresis. Volume, acrosome integrity and total proteins had significant difference (P<0.05) between the periods of high (1.7mL, 90.3% and 372g mL-1, respectively) and low (1.2mL, 80.3% and 494μgmL-1, respectively) precipitation index. It was detected during high and low precipitation index, 47 and 49 spots of proteins with molecular weight of 4 to 106kDa and 15 to 97kDa, and isoelectric point of 3.00 to 8.96, and 4.48 to 9.83, respectively. Only in the period of high precipitation index were observed groups of proteins with 13kDa and 45kDa. It can be concluded that semen of Alpine American goats raised in the Northeast of Brazil has best quality when obtained in the period of high precipitation index, which can be attributed to the presence of protein with 13kDa and 45kDa.