Alejandro Córdova Izquierdo.
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Adrian Emmanuel Iglesias Reyes,
Jorge A. Saltijeral Oaxaca, Juan
Eulogio Guerra Liera, Edmundo Abel
Villa Mancera, Rubén Huerta Crispín,
Carlos Bedolla Cedeño, Silvia D.
Peña Betancourt, Armando Gómez
Vázquez Y Raúl Sánchez Sánchez

RESUMEN

La calidad espermática posterior a la obtención del semen y durante su conservación en fresco, en refrigeración y/o en congelación es de suma importancia en la fertilidad de las unidades de producción porcina. Para obtener mejores resultados en la aplicación del semen conservado, es muy importante utilizar el mejor diluyente que se pueda.

El diluyente es una solución acuosa que permite aumentar el volumen del eyaculado hasta conseguir las dosis necesarias y preservar la calidad espermática, manteniendo la fertilidad adecuada de la unidad de producción porcina. En este trabajo, se describen las principales funciones que un diluyente debe cumplir con el fin de tener resultados exitosos en su utilización.

APORTE ENERGÉTICO

El espermatozoide tiene capacidad de producir la energía necesaria para mantener su metabolismo celular y generar el movimiento del flagelo, principalmente a través de las vías glicolíticas. Estos procesos se desarrollan en las mitocondrias localizadas en la porción intermedia del espermatozoide. La fuente de energía más frecuentemente utilizada en la composición de los diluyentes es la glucosa, aunque se han utilizado otras fuentes energéticas como galactosa, fructosa, ribosa o trehalosa, con resultados similares. El espermatozoide del cerdo tiene la habilidad de utilizar una amplia variedad de substratos para obtener energía. Algunos no son monosacáridos, como el lactato, el piruvato, el glicerol o el glicerol 3-fosfato y el citrato. Sin embargo, los monosacáridos parecen ser la fuente principal de energía (Barrera, 2006; Rueda, 2011; Córdova et al., 2015).

El espermatozoide del cerdo tiene la habilidad de metabolizar con alta eficiencia los azúcares presentes en el plasma seminal, como la glucosa o la fructosa. La habilidad que poseen los espermatozoides del cerdo de metabolizar sustratos no glucolíticos es más importante de lo que parece, puesto que su comprensión ayudará en gran medida, no sólo a la implantación de nuevas pruebas funcionales que permitan mejorar el análisis de calidad seminal, sino también al diseño de diluyentes en refrigeración optimizados para mantener los niveles energéticos, y por lo tanto la funcionalidad espermática, en condiciones no glucolíticas probablemente subóptimas. La vía principal que los espermatozoides del cerdo utilizan para metabolizar estos azúcares es la glucólisis, puesto que la energía obtenida a través de la metabolización de monosacáridos como la glucosa o a través de otras vías como el ciclo de Krebs es alrededor de un 5% del total de energía producida por este azúcar. Este resultado concuerda con el hecho que la glucólisis juega el papel principal en el suministro de ATP destinado al movimiento, a pesar del punto de vista tradicional que indica que el ciclo de Krebs y la actividad mitocondrial y no la glucólisis mantienen la motilidad. Por otro lado, la utilización de azúcares a través de otras vías metabólicas alternativas en los espermatozoides de cerdo, aún está en discusión (Barrera, 2006; Rueda, 2011).

REGULACIÓN PH

El pH del semen recién eyaculado se encuentra próximo a 7.4 ± 0.2, al igual que otros fluidos orgánicos, y cuando se reduce este pH al mismo tiempo se reduce el metabolismo energético del espermatozoide y su motilidad. El metabolismo glicolítico que desarrolla el espermatozoide hace que el pH intracelular disminuya y el metabolismo celular quede reducido. El ácido láctico es el principal metabolito de este proceso y ha sido utilizado como índice de calidad seminal (Barrera,
2006; Rueda, 2011; Córdova et al., 2015).

El pH ligeramente ácido del eyaculado fresco debe interpretarse como un síntoma de buena calidad en el mismo, ya que en tal circunstancia biológica los espermatozoides encuentran las mejores condiciones para su mantenimiento y conservación. Por el contrario, el pH con tendencia a la alcalinidad en el semen fresco debe interpretarse como material sospechoso de alguna contaminación. El poder amortiguador (tampón) es la capacidad química que posee un líquido que le permite absorber ácido o álcalis con un cambio mínimo de su pH.

El poder amortiguador del líquido de las vesículas seminales es semejante al del esperma, lo que hace pensar que esta facultad depende en gran parte de las secreciones de dichos órganos. La base del fenómeno tampón depende de la facilidad de las sales de los ácidos débiles de liberar en presencia de ácidos más fuertes su parte metálica. Por esta razón, las sales de los ácidos débiles (carbonato, fosfato, citrato) pueden prevenir bruscas variaciones de pH que son dañinas a los espermatozoides. Los equilibradores de pH más poderosos en el semen son los carbonatos y citratos, que neutralizan sobre todo el ácido láctico. Las proteínas anfóteras que se encuentra en el plasma seminal tienen también capacidad equilibrador. La adición de agentes equilibradores de pH ayudan, por tanto, a controlar el pH del medio. Entre los equilibradores de pH más simples se encuentran el bicarbonato y el citrato sódico que presentan una capacidad de tamponar limitada, mientras que otros equilibradores de pH más complejos como TES, HEPES, MOPS, TRIS pueden regular el pH en un rango más amplio y no son dependientes de la temperatura. El bicarbonato de sodio (NaCO3H) actúa disociándose en iones de sodio y bicarbonato. En presencia de iones hidrógeno (H+) éstos son convertidos en ácido carbónico y de aquí en CO2; esta disociación del bicarbonato en CO2 actúa como inhibidor del metabolismo oxidativo.

El pH de los diluyentes normalmente utilizados oscila entre 6.8 y 7.2, pero hemos de tener en consideración que el pH de estos medios no se estabiliza hasta pasado unos 60-90 minutos del inicio de la dilución en agua y que los distintos diluyentes presentan un diferente patrón de cambio de su pH a lo largo del tiempo. Por lo que se han de tomar las medidas oportunas en
el proceso de preparación de los diluyentes antes de su uso, para evitar problemas en el proceso de conservación (Barrera, 2006; Rueda, 2011).

MANTENER EL EQUILIBRIO OSMÓTICO

La presión osmótica del eyaculado se considera normal en 320 mOsm/L con variaciones entre 315 y 350. Se ha demostrado que la presión osmótica es mayor en el plasma seminal de la parte caudal del epidídimo que en el plasma proveniente de cada fracción en particular del eyaculado total. Este fenómeno es importante debido a que los espermatozoides al pasar del epidídimo al plasma seminal donde hay una presión osmótica menor, permiten la penetración de agua al interior de la célula, lo que implica reacciones químicas esenciales para motilidad espermática (Barrera, 2006; Rueda, 2011).

Diversos estudios han evaluado la tolerancia a diversas presiones osmóticas, llegando a la conclusión que ni la motilidad ni la viabilidad espermática se ve afectada por la presión osmótica en rangos comprendidos entre 250 y 290 mOsm/L, mientras que cuando se reduce por debajo de 200 mOsm/L se detecta una reducción significativa de la motilidad. En cualquier caso, los diluyentes isotónicos (300 mOsm/L) o ligeramente hipertónicos son los que mejores resultados han dado en condiciones de utilización comercial. Para regular la presión osmótica se utiliza principalmente sales de iones inorgánicos como el cloruro sódico y potásico (Barrera, 2006; Rueda, 2011).

RETRASAR EL CRECIMIENTO BACTERIANO

El tejido testicular y las glándulas accesorias del cerdo están libres de bacterias y por tanto la contaminación bacteriana del eyaculado se produce durante el proceso de colecta seminal. Para controlar el crecimiento microbiano en el diluyente es necesario añadir un agente antibiótico, ya que los componentes del diluyente como glucosa, así como la temperatura a la que se conservan las dosis (15-16ºC), permiten el crecimiento de la mayoría de bacterias Gram negativas entre las que se incluyen Eschericchia coli, Salmonellae y Pseudomonae.

La contaminación bacteriana principalmente produce una serie de alteraciones entre las que se encuentra una disminución de la motilidad, aglutinaciones espermáticas, aumento del porcentaje de acrosomas alterados y una reducción del pH hasta niveles ácidos, 5.7-6.4, que conducen a una reducción en el tiempo de conservación de las dosis seminales. Por tanto, la adición del antibiótico en la adecuada concentración favorecerá la supervivencia espermática y se incrementarán los resultados de fertilidad. Además de la aplicación del antibiótico adecuado en la concentración necesaria, se puede hacer un gran avance en este sentido si se mejoran las condiciones higiénicas en las que se produce la recogida seminal y el procesado de las dosis seminales (Barrera, 2006; Córdova et al., 2015).

La adición de penicilina y estreptomicina (1 g/L) fue en un principio la combinación más utilizada, posteriormente se han utilizado con éxito aminoglicósidos, entre los que se encuentra la gentamicina, la neomicina y la kanamicina, en concentraciones próximas a los 200 mg/L.

En la actualidad, se está aplicando una nueva generación de antibióticos como el ceftiofur y la apramicina, entre otros, sin que tengan aún resultados concluyentes sobre su uso. A nivel normativo hay dos referencias fundamentales, la Oficina Internacional de Epizootias (OIE) y la Unión Europea. La OIE (2001) regula, en su código internacional de sanidad animal, las condiciones aplicables a los diluyentes. Básicamente se aconseja que cuando en los diluyentes se encuentre como componente la leche, la yema de huevo o cualquier otra proteína de origen animal, estos productos deben estar libres de patógenos o esterilizados. Así mismo se permite la adición de antibióticos siempre que sean declarados en los certificados veterinarios internacionales (Barrera, 2006; Rueda, 2011).

Por otra parte, en el ámbito de la Unión Europea, la Directiva 90/429/CEE del Consejo, es la que regula las normas de política sanitaria aplicables a los intercambios intracomunitarios y a las importaciones de esperma de animales de la especie porcina. Regula que se deberá utilizar una combinación de antibióticos, eficaces en particular contra los leptospiras y los micoplasmas. Dicha concentración deberá tener al menos un efecto equivalente a las concentraciones siguientes: mínimo: 500 UI de estreptomicina por mL, 500 UI de penicilina por mL, 150 mg de lincomicina por mL, 300 mg de espectinomicina por mL. En esta misma normativa se indica que inmediatamente después de añadir los antibióticos se deberá conservar el esperma diluido a una temperatura de al menos 15ºC durante 45 minutos como mínimo (Barrera, 2006; Rueda, 2011; Rugeles-Pinto et al., 2013; Córdova et al., 2015).

EVITAR ESTRÉS OXIDATIVO

El estrés oxidativo de los espermatozoides de cerdo, se refiere al daño que pueden sufrir en la integridad de sus componentes estructurales y fisiológicos, cuyo efecto está directamente relacionado con la disminución de la supervivencia y capacidad fecundante después de ser obtenidos. El estrés oxidativo es provocado por formación de gran cantidad de especies reactivas
al oxígeno (ROS) o moléculas que contiene radicales libres, presentes durante el manejo y manipulación del eyaculado, comprometiendo la viabilidad de los espermatozoides (Córdova et al., 2015, 2017 y 2018).

La pérdida de la capacidad fecundante de los espermatozoides por la presencia de grandes cantidades de ROS, después de ser eyaculados, es motivo de gran interés y preocupación en el tema de la conservación seminal en la especie porcina, con el objetivo de mantener, mejorar y optimizar la eficiencia reproductiva de las unidades de producción porcina en cualquier parte del mundo (Córdova et al., 2015, 2017 y 2018).

CONCLUSIÓN

Los componentes del diluyente a utilizar para la conservación del semen de cerdo posterior a su obtención, esde gran importancia; de ello depende el éxito obtenido en su utilización, ya sea para fines de inseminación artificial, para investigación o cualquier otro fin.

La adición de antioxidantes al diluyente para la conservación del semen de cerdo, podría ser una alternativa para mejorar la eficiencia reproductiva en las unidades de producción porcina, ya se han obtenidos resultados prometedores en cuanto a la calidad espermática en términos de mejor motilidad, viabilidad e integridad acrosomal posterior a su conservación (Córdova et al., 2015, 2017, 208 y 2019).

BIBLIOGRAFÍA

• Barrera. X. 2006. Revisión de diluyentes de semen porcino. Boletín informativo de semen Cardona 5(11): 1-8.

• Córdova I. A; Pérez G. J; Méndez H. W; Villa M.A; Huerta C. R. 2015. Obtención, evaluación y manipulación del semen de verraco en una unidad de producción mexicana. Revista Veterinaria 26(1): 69-74.

• Córdova Izquierdo, A.; Guerra Liera, J.E. Rodriguez Denis B.E. 2017. Estrés oxidativo y antioxidantes en la conservación espermática. 1ª
Edición. Universidad Autónoma de Sinaloa, México.

• Córdova Izquierdo, A.; Guerra Liera J.E.; Iglesias Reyes A.E.; Rodriguez Denis, B.E. 2018. Estrés oxidativo y antioxidantes en animales. 1ª Edición. Universidad Autónoma Metropolitana, México.

• Córdova Izquierdo, A.; Iglesias Reyes, A.E.; Guerra Liera, J.E.; Villa Mancera, A.E. 2019. Fres and refrigerated conservation of boar semen with antioxidants. International Journal of Current Advanced Research 8 (7): 19489-19490.

• Rueda. M. 2011. Diluyentes para la conservación de semen porcino. Revista computarizada de producción porcina 18(1): 19-28.

• Rugeles-Pinto. C; Caicedo-Toro. R; Almentero-Suarez. C; Linares-Arias. J; Vergara-Garay. O.2013. Viabilidad del semen porcino refrigerado con diluyente MRA. Revista Científica 23(3):206-210.

Artículo publicado en Los Porcicultores y su Entorno Mayo-Junio 2020