Características y tipos de diluyentes para la conservación del semen de cerdo

Alejandro Córdova Izquierdo
Adrian E. Iglesias Reyes
Juan Eulogio Guerra Liera
Edmundo Abel Villa Mancera
Ma de Lourdes Juárez Mosqueda
Armando Gómez Vázquez
Pedro Sánchez Aparico
Carlos J. Bedolla Cedeño
Jaime Olivares Pérez
Raúl Sánchez Sánchez.

INTRODUCCIÓN

Al momento de la recolección de la muestra, el plasma seminal no asegura una conservación duradera del semen, por lo que, para poder conservar los espermatozoides durante periodos prologados, es necesario reducir la actividad metabólica de los espermatozoides, diluyéndolos en un medio adecuado y bajando su temperatura. Para ello se utiliza un diluyente espermático, que es cualquier solución acuosa que permita aumentar el volumen del eyaculado y preservar la viabilidad de los espermatozoides (Johonson et al., 2000; Ochoa y Ortega, 2008; Lossada, 2013; Valdez, 2013; Córdova et al., 2015).

En la conservación de semen, existen diversos diluyentes que pueden ser sintéticos o naturales y suelen dividirse por la duración que tiene el semen para mantenerse viable (Pérez, 2008; Cuenca y Avellaneda, 2017; Yeste, 2017; Rosero, 2018). clasificándose en tres tipos:

DESARROLLO

  • Diluyentes de corta duración: Son capaces de preservar los espermatozoides hasta por un periodo de tres días a temperatura de 15-20°C. Se usan principalmente en lugares donde la distribución de las dosis seminales es a corta distancia y contienen como amortiguador principal el tris y como fuente de energía citrato, glucosa o fructuosa (Pérez, 2008; Cuenca y Avellaneda, 2017; Yeste, 2017). Algunas de las ventajas que confieren estos diluyentes, es el uso de una concentración espermática baja, que permite realizar más inseminaciones con una sola recolección, tiene bajo costo a la hora de su preparación y mantiene la motilidad espermática (Cuenca y Avellaneda, 2017). Algunos de estos diluyentes que se pueden encontrar de forma comercial son: Beltsville liquid (BL-1), Beltsville Thawing Solution (BTS), Illinois Variable Temperature (IVT), Kiev® y Vital® (Montenegro y Chimarro, 2013) (Cuadro 2).
  • Diluyentes de mediana duración: Es el método de almacenamiento preferido de eyaculados de verraco, ya que entre las principales ventajas que ofrecen, está la posibilidad de almacenar el semen por un periodo de 4 a 6 días a temperaturas de 4-6°C, permitiendo transportar el semen largas distancias y reducir el costo de los sementales. En estos diluyentes es necesario un mayor control de la contaminación bacteriana, por lo que contienen un antimicrobiano no espermicida (Lossada, 2013; Cuenca y Avellaneda, 2017; Yeste, 2017). Entre los diluyentes de mediana duración que se distribuyen de forma comercial son Acromax®, Androstar®, Modena®, MR-A®, Reading®, X-Cell®, Zorlesco y Zorpva (Montenegro y Chimarro, 2013) (Cuadro 2).
  • Diluyentes de larga duración: Se utiliza donde el lugar de producción seminal y el lugar donde se realizará la inseminación es distante. Es aconsejable que el semen provenga de los verracos que obtengan mejores resultados en el examen de semen, acrosomas, resistencia osmótica u otros; también es importante verificar la compatibilidad del diluyente y del verraco (a veces algunos diluyentes no son los convenientes para algunos verracos). Este tipo se diluyentes ha sido ampliamente investigados con el fin de poder ampliar el tiempo de conservación sin disminuir la calidad espermática, sin embargo, para el semen de verraco todavía no están establecidos estos diluyentes y se han modificado los ya existentes para conservación de bovino, en especial el diluyente BTS (Córdova et al., 2015; Cuenca y Avellaneda, 2017; Yeste et al., 2017; Yeste, 2017). Algunas empresas han creado algunos diluyentes, sin embargo, al ser marcas registradas, se siguen investigando y mejorando los productos (Cuadro 2).

Para poder cumplir con sus funciones protectoras, los diluyentes necesitan proveer una fuente adecuada de nutrientes, inhibir el crecimiento bacteriano, mantener la presión osmótica, mantener el pH, brindar electrolitos y proteger a los espermatozoides de la disminución de temperatura (Ochoa y Ortega, 2008; Montenegro y Chimarro, 2013; Hernández et al., 2014; Córdova et al., 2015; Yeste, 2017) (Cuadro 1), para ello se les añade las siguientes componentes:

Características y tipos de diluyentes para la conservación del semen de cerdo Caracteristicas tipos diluyentes semen cerdo 1

Electrolitos: El agua es el elemento de mayor proporción en el diluyente, el agua utilizada para almacenar el semen debe de ser destilada o bidestilada, que sugerentemente, haya sido envasada recientemente, ya que diversos estudios comentan que el agua con varios días de embotellada, ya sea de garrafón de vidrio o de plástico, afecta la calidad de los espermatozoides congelados (Ochoa y Ortega, 2008).

Características y tipos de diluyentes para la conservación del semen de cerdo Caracteristicas tipos diluyentes semen cerdo 2

Nutrientes: Son sustancias que le brindan energía a las células espermáticas. El sustrato energético más usado en la composición de los diluyentes es la glucosa, aunque también se pueden utilizar la galactosa, fructosa, ribosa y trehalosa, pero con resultados inferiores. La cantidad de azúcar no debe ser menor al 0.5%, ni debe superar el 3% en la composición, ya que un exceso puede aumentar la osmolaridad (Lossada, 2013; Valdez, 2013; Yeste, 2017).

El uso de antibióticos: Debido a que tanto agentes patógenos exógenos como la microflora propia del divertículo prepucial, uretra y pene pueden afectar negativamente la fertilidad, la contaminación bacteriana de los eyaculados de verraco varía de 103 a 105 unidades formadoras de colonias/mL y, se ha podido identificar que la mayoría de las bacterias son gramnegativas, pertenecientes a la familia de las enterobacterias, que afectan la motilidad, viabilidad, aglutinación espermática, exocitosis acrosómica degenerativa, cambios en el pH y por ende el tamaño de camada. Para evitar esto, es necesario agregar antibióticos de amplio espectro a los diluyentes, como son la penicilina, estreptomicina, lincomicina, espectinomicina, gentaminica (reemplazando la penicilina y la estreptomicina), polimixina B, amikacina y la dibekacina, este último como de mayor efectividad en la inhibición del crecimiento bacteriano, sin afectar la motilidad y morfología acrosomal (Johson et al., 2000; Bin et al., 2017; Ochoa y Ortega, 2008; Yeste, 2017; Martín et al., 2019).

Sustancias Buffer: Conforme envejecen los espermatozoides, su metabolismo glucolítico reduce el pH intracelular, produciendo ácido láctico como resultado de la glucólisis, la acumulación del ácido láctico, disminuye el pH, paralizando los espermatozoides y disminuyendo su motilidad. Es por ello, que se requiere agregar agentes tampones que controlen el pH en el medio, entre las sustancias amortiguadoras que se pueden agregar en el diluyente son el citrato y bicarbonato de sodio (Oliva, 2004; Ochoa y Ortega, 2008; Lossada, 2013; Valdez, 2013; Salazar, 2014; Yeste, 2017).

Estabilizadores de membrana: En los espermatozoides de verraco, la resistencia al estrés hipoosmótico, disminuye durante la maduración en el epidídimo y cuando los espermatozoides entran en contacto con las secreciones de las glándulas accesorias, observando que tienen una mejor sobrevivencia en diluyentes con relativamente baja fuerza iónica. Los diluyentes comerciales con los que se han obtenido los mejores resultados son aquellos que tienen presiones isotónicas (300 mOsm) o son ligeramente hipertónicos. Los principales ingredientes que permiten cumplir con estos requisitos son sales de iones como el cloruro de sodio (NaCl) y el cloruro de potasio (KCl), debido a que mantienen una presión isotónica de 300 mOsm, mientras que los espermatozoides pueden resistir una presión osmótica de 240 a 380 mOsm. También existen en el mercado algunos estabilizadores de membrana que se adicionan con el fin de prevenir o retardar alteraciones en la estructura y funciones de las membranas de las células espermáticas. Las principales sustancias utilizadas son la albúmina sérica bovina (BSA), hidroxitolueno butilado (BTH), ácido etilén diamino tetracético (EDTA), polivinilpirrolidona (PVP-40) y alcohol polivinílico (Cuadro 2) (Ochoa y Ortega, 2008; Lossada, 2013; Guillaume et al., 2018).

El uso de antioxidantes: La conservación de semen de cerdo es una de las biotecnologías más importantes en la ganadería a nivel mundial; sin embargo, debido al manejo que sufre el semen durante este proceso, las células espermáticas entran en estado de estrés oxidativo, ocasionando daños en su estructura, disminuyendo sus características fecundantes. Para evitar este fenómeno, se han adicionando antioxidantes a los diluyentes durante la conservación seminal; nuestro equipo de trabajo del Departamento de Producción Agrícola y Animal de la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Xochimilco en la Ciudad de México, México, está trabajando en este tema, cuyos resultados que hemos obtenido son prometedores. En la actualidad estamos trabajando con vitamina C y E de manera separada y en combinación para ser adicionadas al diluyente para la conservación del semen de cerdo en fresco, en refrigeración y en congelación. El equipo de trabajo, coordinado por el Dr. Alejandro Córdova Izquierdo, tiene planeado a corto plazo llevar los resultados a la práctica para su uso en inseminación artificial en las Unidades de producción porcina comercial. A largo Plazo, se tiene programado aplicar esta metodología de uso de antioxidantes en el diluyente para la conservación seminal de otras especies de mamíferos de importancia para el hombre.

Características y tipos de diluyentes para la conservación del semen de cerdo conservacion semen cerdo 2

BIBLIOGRAFÍA

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  • Yeste, M. 2017. State-of-the-art of boar sperm preservation in liquid and frozen state. Animal Reproduction, 14 (1), 69-81. DOI: 10.21451/1984-3143-AR895
  • Yeste, M., Rodríguez, G. J. E., y Bonet. S. 2017. Artificial insemination with frozen-thawed boar sperm. Molecular Reproduction Development, 2017, 1-12. https://doi.org/10.1002/mrd.22840

Artículo publicado en Los Porcicultores y su Entorno Julio- Agosto 2021

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