ABSTRACT
The aim of this study was to determine the percentage of sperm with damaged chromatic measure with toluidine blue stain and it´s relationship with motility and viability in criopreserverd semen from Brahman bulls. Three ejaculates from six Brahman bulls were used. Immediately after thawing, sperms were stained with toluidine blue to establish chromatin integrity (sperms with normal chromatin were light blue or green while sperms with damaged chromatin were dark blue or violet). Sperms were also stained with eosin-nigrosin to determine viability (live sperms were unstained while dead sperms were pink). Motility was measured under light microscope. Effects of bull, ejaculate, and the interaction between variables were assessed. The percentage of live sperms was 50.02 ( ± 14.13%). The mean motility was 33.88 (± 12.43%), while the percentage of sperms with damaged chromatin was 4.17 ( ± 2.96%). Viability was positively correlated with motility (r=0.77217, p=0.0002), and negatively correlated with damaged chromatin sperms (r= -0.43104, p=0.0087). Motility percentage was negatively correlated with the percentage of sperms with damaged chromatin (r=-0.48337, p=0.0421). In conclusion, cryopreserved semen of Brahman bulls presented a low level of chromatin damage, and this trait was negatively correlated with sperm motility and viability.
El objetivo del presente trabajo fue determinar el porcentaje de espermatozoides con cromatina dañada medida con la tinción de azul de toluidina, y su relación con la motilidad y la vitalidad del semen criopreservado de toros Brahma. Para ello, se utilizó semen de tres eyaculados de seis toros Brahman, el cual una vez descongelado se procedió a teñir con azul de toluidina para determinar la integridad de la cromatina (espermatozoides con cromatina normal teñidos de azul o verde claro; espermatozoides con cromatina anormal teñidos de azul oscuro o violeta), también se tiñeron con eosinanigrosina para determinar la viabilidad (espermatozoides vivos permanecen blancos; espermatozoides muertos se tiñen de rosado) y se estimó la motilidad espermática mediante microscopía óptica. Se evidenciaron las diferencias en todos los parámetros evaluados debidas al efecto toro y al eyaculado, así como a la interacción entre estas dos variables. El porcentaje de espermatozoides vivos fue de 50.02 ± 14.13% y la motilidad espermática promedió un 33.88 ± 12.43%, mientras que el porcentaje de espermatozoides con cromatina dañada fue de 4.17 ± 2.96%. El porcentaje de espermatozoides vivos se correlacionó positivamente con la motilidad (r=0.77217, p=0.0002), y negativamente con el porcentaje de espermatozoides con cromatina dañada (r= -0.43104, p=0.0087), mientras que el porcentaje de motilidad se correlacionó negativamente con el porcentaje de espermatozoides con cromatina anormal (r= -0.48337, p=0.0421). En conclusión, el semen criopreservado de toros Brahman presenta un bajo nivel de espermatozoides con daño en la cromatina, lo cual se correlaciona negativamente con la motilidad y la vitalidad espermática.
O objectivo deste estudo foi determinar a percentagem de espermatozóides com cromatina danificada, determinada pela coloração com azul de toluidina e sua relação com a viabilidade e a mobilidade do esperma cripreservado de touros Brahman. Para isso, foram utilizados três ejaculados de sêmen de seis touros Brahman, que uma vez descongelado foram coradas com azul de toluidina para determinar a integridade da cromatina (espermatozóides com cromatina normal coloream de azul ou verde; cromatina de espermatozóides con cromatina danificada, coloream de azul escuro ou violeta). Também foram corados com eosina nigrosina para determinar a viabilidade (espermatozóides vivos permanecem brancos e os mortos de cor rosa) e a motilidade espermática foi estimada por microscopia de luz. Foram encontradas diferenças significativas em todos os parâmetros, devido ao efeito de touro e o ejaculado, bem como a interacção entre essas duas variáveis. A percentagem de espermatozóides vivos foi de 50.02 ± 14.13% e motilidade espermática média de 33.88 ± 12.43%, enquanto a percentagem de espermatozóides com cromatina danificada foi de 4.17 ± 2.96%. A percentagem de espermatozóides vivos foi positivamente correlacionada com a motilidade (r=0.77217, p=0.0002) e negativamente com a porcentagem de espermatozóides com cromatina danificada (r = -0.43104, p= 0.0087), enquanto que a percentagem de motilidade correlacionou negativamente com a percentagem de espermatozóides com cromatina danificada (r = -0.48337, p=0.0421). Em conclusão, o sêmen de touros Brahman criopreservados tem um baixo nível de dano da cromatina, que está correlacionada negativamente com a motilidade e a vitalidade do esperma.
ABSTRACT
La integridad de la membrana plasmática (MP) y acrosomal (MA) han sido dos de los parámetros de valoración seminal más estudiados por su rol preponderante como límite celular y por ser responsable de hacer efectivas las interacciones entre células, tanto en términos de integridad morfológica, como funcional. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la criopreservación sobre el porcentaje de espermatozoides vivos (VIT), acrosomas dañados (DAR), y la integridad estructural y funcional de la MP y MA de espermatozoides provenientes de 5 eyaculados frescos y 5 pajuelas descongeladas de 4 toros mediante frotis teñidos con eosina-nigrosina. La integridad funcional de estas membranas fue evaluada mediante los tests osmóticos (HOST y ORT). Los datos obtenidos fueron analizados con el procedimiento GLM (SAS®) y cuando se observaron diferencias se cuantificaron los efectos mediante el LSMEANS. Todos los valores de calidad espermática estudiados fueron afectados significativamente por la criopreservación (VIT, DAR, ORT y HOST). El proceso de congelación-descongelación causó un marcado efecto detrimental sobre la integridad estructural y funcional de la MP y MA de los espermatozoides evaluados (P<0,05). Sin embargo, se pudo demostrar como los espermatozoides resisten de manera diferente los efectos detrimentales de la criopreservación. Así mismo, el estudio confirma que el daño criogénico puede ocurrir indistintamente sobre la integridad estructural y funcional MP y MA, lo que afectaría la capacidad fecundante de las muestras seminales destinadas a Inseminación Artificial.
Plasmatic and acrosomal membrane integrity has been used as valuable information for determining sperm quality, because is important to know the morphological and functional role as cellular delimitation and in effective cell interactions. The aim of this study was to determine cryopreservation effects on sperm percentage of vitality, number of damaged acrosomes (DAR), the structural and functional sperm plasma membrane integrity in 5 fresh ejaculates and 5 thawed strauws of 5 bulls by using the eosin-nigrosin stain. The functional integrity of these membranes were evaluated by osmotic tests (HOST and ORT). The data was analysed by GLM procedure, and when differences were detected, LSMEANS was used to quantify the effects. Significant differences were found on seminal quiality parameters (VIT, DAR, ORT and HOST) between fresh and thawed sperm. Freezing-thawing procedure had detrimental effect on the integrity structural and functional of MP and MA in the spermatozoa evaluated (P<0.05). However, it was possible to demonstrate that the spermatozoa have different pattern of resistence to the detrimental effects of cryopreservation. Then, this study confirms that cryodamage could happen indistinctly on the structural and functional MP and MA integrity, which would affect the fertilizing capacity of the seminal samples destined for Artificial Insemination.
ABSTRACT
Para determinar los parámetros morfométricos de la cabeza espermática en semen porcino, así como evidenciar la presencia de subpoblaciones espermáticas fueron evaluadas 20 muestras seminales de 10 verracos Dalland. Sobre semen fresco y refrigerado fue evaluada la motilidad, vitalidad, acrosomas alterados y/o ausentes y anormalidades espermáticas. Mediante el análisis automatizado de la morfología espermática (ASMA), en frotis teñidos con Hemacolor®, se realizaron las mediciones de la cabeza espermática: Longitud (µm), Ancho (µm), Área (µm2), Perímetro (µm) y función Largo/Ancho. El efecto del proceso de refrigeración sobre las variables de calidad seminal y morfometría, se analizaron utilizando el GLM (SAS®) y para identificar las subpoblaciones espermáticas, se utilizó el procedimiento FASTCLUS (SAS®). La refrigeración a 16°C por 24 horas no afectó las características de calidad seminal de los eyaculados, pero si afectó las características morfométricas. La longitud de la cabeza disminuyó de 8,82 a 8,71 mm, así como el perímetro de 30,08 a 29,05 µm, mientras que aumentaron los valores de ancho (4,36 a 4,45 µm) y área (33,13 a 33,14 µm2). Se identificaron tres subpoblaciones espermáticas, con valores de distribución de 28,45 por ciento para la subpoblación 1 (espermatozoides grandes), 51,20 por ciento para la subpoblación 2 (medianos) y 20,35 por ciento para la subpoblación 3 (pequeños), las cuales se ven alteradas significativamente durante el proceso de refrigeración a 16°C.
To determine the morphometric parameters of the sperm head, and identify the presence of separate sperm subpopulations in boar semen were evaluated 20 ejaculate samples of 10 boars. Sperm motility, viability, acrosome integrity and morphological abnormalities were evaluated on fresh and cooling semen samples. By means Assisted Sperm Morphometry Analysis (ASMA), in slides stained by Hemacolor®, were determined the morphometric dimensions: Length (µm), Width (µm), Area (µm2), Perimeter (µm), and function Length/Width. Effect of cooling procedure on variables of semen quality and morphometric parameters were analyzed using GLM (SAS®). For identify the sperm subpopulations was used FASTCLUS procedure (SAS®). Cooling at 16°C for 24 hours did not affect the parameters of semen quality, but affected morphometric characteristics. Sperm head length decreased of 8.82 to 8.71 µm, and the sperm head perimeter of 30.08 to 29.05 µm, however, the width (from 4.36 to 4.45 mm) and area sperm head increased (33.13 to 33.14 µm2). Our results demonstrated that three separate sperm subpopulations coexist in boar ejaculates, 28.45% in the subpopulation 1 (larges), 51.20% in the subpopulation 2 (average), and 20.35% in the subpopulation 3 (small). These sperm subpopulation changed their distribution during cooling process.
Subject(s)
Animals , Population Density , Semen Preservation/methods , Sperm Head , Swine , Veterinary MedicineABSTRACT
El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la criopreservación sobre las características morfométricas de las cabezas de espermatozoides de toros Brahman y sus mestizos. Cinco eyaculados fueron colectados de 4 toros y diluidos a 30°C en una solución de leche descremada-yema de huevo. Por cada muestra se hicieron dos frotis: uno del semen diluido, antes de su congelación en vapores de nitrógeno líquido, y otro de semen descongelado una semana después de la congelación. Todos los frotis fueron secados al aire y coloreados con Hemacolor®. Se analizaron las dimensiones de la cabeza espermática para un mínimo de 150 espermatozoides por muestra mediante el Sperm Class Analyser® (SCA). El procedimiento GLM se realizó para evaluar el efecto de la criopreservación sobre las dimensiones morfométricas de las cabezas espermáticas. Las cabezas espermáticas de los toros fueron significativamente (P<0,001) menores en los espermatozoides criopreservados que en las muestras frescas para la longitud (9,00 µm vs. 9,43 µm), el ancho (4,82 µm vs. 5,13 µm), el perímetro (32,46 µm vs. 33,69 µm) y el área (36,20 µm²vs. 39,97 µm²) para todos los toros. Así mismo, se encontraron diferencias (P<0,001) de todos los parámetros morfométricos de los toros evaluados, encontrándose dimensiones de cabeza menores en las muestras descongeladas. La variabilidad individual (CV) de las medidas de cabeza espermática de los toros osciló entre el 5,9 y el 10,2 por ciento para las muestras frescas y descongeladas, respectivamente. En conclusión, este estudio indica que el proceso de criopreservación de semen de toro afecta la morfometría, al reducir las dimensiones de la cabeza espermática de toros Brahman y sus cruces. Las diferencias entre los toros evaluados puede ser indicativo de diferencias individuales al proceso de criopreservación.
The objective of this study was to determine the effect of cryopreservation on morphometrics characteristic of Brahman and their crossbred bull sperm heads. Five ejaculates were collected from 4 bulls and diluted at 30°C in a skim milk-egg yolk extender. Two microscope slides were prepared from single extended sperm samples prior to freezing in nitrogen vapors, and another one after thawing, sperm smears were prepared as described above. All slides were air dried and stained with Hemacolor®. Sperm-head dimensions for a minimum of 150 sperm heads/samples were analysed from each sample by means of the Sperm-Class Analyser® (SCA), and the mean measurements recorded. A GLM procedure was performed to evaluate the effect of cryopreservation on sperm head morphometric dimensions. Bull sperm heads were significantly (P<0.001) smaller in frozen-thawed spermatozoa than in the extended samples for length (9.00 µm vs. 9.43 µm), width (4.82 µm vs. 5.13 µm), perimeter (32.46 µm vs. 33.69 µm) and area (36.20 µm2 vs. 39.97 µm2) for all bulls. Also, differences (P<0.001) were found within all bulls for whole morphometric parameters. The individual variability of sperm head measurements across all bulls ranged from 5.9% to 10.2% for fresh and thawed samples, respectively. In conclusion, the present study indicate that cryopreservation of bull semen did affect the morphometry to reduce the dimensions of Brahman and crossbred bull sperm heads. The differences among bulls may be indicative of the individual bull resistance to the cryopreservation process.
Subject(s)
Cattle , Animals , Cryopreservation/veterinary , Organ Size , Sperm Head , Veterinary MedicineABSTRACT
Existen investigaciones donde se miden variables en varios períodos de tiempo sobre el mismo animal. Este tipo de información puede analizarse estadísticamente mediante tres opciones: Análisis univariados con la instrucción RANDOM del GLM; Análisis univariados o multivariados a través de transformaciones lineales mediante la instrucción REPEATED del GLM; y con modelos mixtos de covarianza con el procedimiento MIXED. Con el objetivo de evaluar estos tres métodos estadísticos y conocer cual es más preciso, se analizaron durante 7 meses los pesos corporales quincenales de una finca ubicada en el estado Táchira, Venezuela, (bosque húmedo tropical), donde 30 mautas mestizas con un peso y edad promedio de 176,9 ± 24,6 Kg y 17,22 ± 2,23 meses respectivamente, fueron distribuidas aleatoriamente dentro tres grupos de suplementación: (1) Control, (2) Alimento balanceado comercial, y (3) Harina de Gliricidia sepium con harina de maíz y melaza. Se obtuvieron estructuras de covarianzas, comparándose el procedimiento GLM con sus instrucciones RANDOM y REPEATED vs. el procedimiento MIXED en sus opciones CS, UN y AR1, todas del paquete estadístico SAS. Como variable respuesta se evaluó el peso de las mautas durante el período del ensayo y como variable independiente el grupo de suplementación, el período y la interacción lineal entre ambas. Así mismo, al realizar el análisis de la varianza utilizando la estructura de errores más indicada, se pudo corroborar que existe una interacción significativa entre el tratamiento y el período (P<0,01), es decir, que las curvas de crecimiento tienden a no ser paralelas. Los resultados indican que el análisis más ajustado es el Procedimiento MIXED con la opción AR1, ya que permite ajustar la matriz de covarianza.
There are investigations where variables are measured in periods of time on the same animal. This type of information should be analyzed statistically trough three ways: univariate analyses with the RANDOM statement of the GLM procedure; univariate or multivariate analysis with the method of lineal transformations with the REPEATED statement of the GLM; and with mixed models of covariance with the MIXED procedure. With the objective of evaluating these three statistical methods and to know the most precise, biweekly live weight coming from a rehearsal carried out located in the Tachira State, Venezuela (topical damp woods) was analyzed during 7 weeks, where 30 crossbred heifers with an average weight and age of 176.9 ± 24.6 Kg and 17.22 ± 2.23 months respectively, were randomly distributed between three groups: (1) control, (2) balanced commercial feed, and (3) Flour of Gliricidia sepium with flour of corn and molasses. It was modeled covariance structures, comparing the GLM procedure with its RANDOM and REPEATED statements vs. the MIXED procedure in its CS, UN and AR1 options, of the statistical package SAS. As dependent variable it was studied the weight of the heifers during the assay period and as independent variables the supplementation group, the period and the linear interaction among both. When carrying out the analysis of variance using the most suitable structure of errors, it can be conclude that there was a significant interaction between treatment and period (P<0.01), and that is to say that the curves of growth spread unless parallel. Results indicate that the best fitting analysis is the Proc MIXED with the AR1 option, since it allows to adjust the covariance womb.