Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos

Abstract This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Resumo Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P 0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P 0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P 0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.(AU)

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.(AU)

Relationships between antral follicle counts and ovarian morphology of Bos indicus of different ages / Relações entre a contagem de folículos antrais e a morfologia ovariana de Bos indicus de diferentes idades

This study aimed to evaluate the relationship between the antral follicle count (AFC) and the ovarian morphology of Bos indicus in different age groups: 12-23 months (G1), 24-35 months (G2), 36-47 months (G3), 48-59 months (G4), and >60 months (G5). Ovaries were collected individually and sent to the laboratory, where we measured AFC, the diameter and weight of the ovaries, dominant follicle (DF, >8mm), corpus luteum (CL), and small follicles (SF, <8mm). AFC were classified as high, intermediate-high, intermediate-low, and low. A group of ovaries was subjected to follicular aspiration to evaluate the morphological quality of the recovered cumulus oocyte complexes (COCs). Mean AFC did not vary between ages. The morphological characteristic that was most closely correlated with AFC was the weight of the small follicles. There was no relationship between AFC and the weight and diameter of the DF and CL. Quality of the COCs was superior in ovaries in which the CL was present, but it did not vary between the AFC classes. We conclude that AFC can be performed on a single ovary, regardless of the presence, diameter, and weight of the CL and DF in zebu between 12 and 60 months old.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a relação entre a contagem de folículos antrais (CFA) e a morfologia ovariana de Bos indicus em diferentes faixas etárias: 12-23 meses (G1), 24-35 meses (G2), 36-47 meses (G3), 48-59 meses (G4) e >60 meses (G5). Os ovários foram coletados individualmente e enviados ao laboratório, onde suas características morfológicas foram medidas: CFA, diâmetro e peso dos ovários, do folículo dominante (FD, ≥8 mm), do corpo lúteo (CL) e dos folículos pequenos (SF, <8 mm). A CFA foi classificada como alta, intermediária-alta, intermediária-baixa e baixa. Um grupo de ovários foi submetido à aspiração folicular para avaliar a qualidade morfológica dos complexos cumulus oócitos (COCs) recuperados. A CFA média não variou entre as idades. A característica morfológica que se correlacionou mais intimamente com a CFA foi o peso dos folículos pequenos. Não houve relação entre a CFA e o peso e o diâmetro do FD e do CL. A qualidade dos COCs foi superior em ovários em que o CL estava presente, mas não variou entre as classes de CFA. Concluiu-se que a CFA pode ser realizada em um único ovário, independentemente da presença, do diâmetro e do peso do CL e do FD em zebuínos entre 12 e 60 meses de vida.

Efeito do estresse térmico calórico agudo e crônico sobre a qualidade oocitária de bovinos de raças adaptadas / Effect of acute and chronic caloric heat stress on oocyte quality of adapted breeds cattle

Nos trópicos, o uso de raças adaptadas tem sido uma estratégia para minimizar o efeito do estresse térmico calórico (ETC). No entanto, faltam informações que quantifiquem o estresse e o seu efeito sobre a reprodução dessas raças. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade do oócito recuperado e alguns parâmetros fisiológicos indicadores de ETC em bovinos de raças adaptadas. Animais Bos taurus x Bos indicus (n=6) e Bos taurus (raça Pantaneira; n=12), localizados na região de transição entre o Cerrado e o Pantanal brasileiro, foram submetidos à aspiração folicular guiada por ultrassonografia (OPU) em diferentes condições climáticas. Foram realizadas oito sessões de OPU, com intervalo mínimo de sete dias e máximo de 54 dias entre as coletas. Para caracterização climática, foi realizado o cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU). Foram quantificados os ITUs do dia da OPU, sete dias antes e 60 dias antes de cada sessão. Os parâmetros fisiológicos e a viabilidade oocitária de fêmeas das raças Girolando e Pantaneira não foram afetados negativamente por ITUs entre 72 e 78. O ETC crônico (60 dias) parece afetar a viabilidade oocitária de doadoras na raça Pantaneira quando ITU é superior a 75.(AU)

In tropical regions, the use of adapted breeds has been a strategy to minimize the effect of heat stress (HS) in cattle. However, information quantifying stress and its effect on reproduction of these breeds is lacking. The aim of this study was to evaluate the quality of the recovered oocyte and some physiological parameters that indicate HS in adapted breed. Bos taurus x Bos indicus (n=6) and Pantaneira (n=12) cows, located in the transition region between Cerrado and Brazilian Pantanal, underwent follicular aspiration guided by ultrasound (OPU) in different weather conditions. Eight sessions of OPU were carried out, with a minimum interval of 7 days and maximum 54 days between sessions. For weather characterization, the temperature and humidity index (THI) was calculated. THI of the day of OPU, 7 days before and 60 days before each session were calculated. The physiological parameters and oocyte viability of Girolando and Pantaneira cows were not negatively influenced under ITU between 72 and 78. The chronic HS (60 days)may affect the oocyte viability of Pantaneira donors when ITU is over 75.(AU)

Efeito do estresse térmico calórico agudo e crônico sobre a qualidade oocitária de bovinos de raças adaptadas / Effect of acute and chronic caloric heat stress on oocyte quality of adapted breeds cattle

Nos trópicos, o uso de raças adaptadas tem sido uma estratégia para minimizar o efeito do estresse térmico calórico (ETC). No entanto, faltam informações que quantifiquem o estresse e o seu efeito sobre a reprodução dessas raças. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade do oócito recuperado e alguns parâmetros fisiológicos indicadores de ETC em bovinos de raças adaptadas. Animais Bos taurus x Bos indicus (n=6) e Bos taurus (raça Pantaneira; n=12), localizados na região de transição entre o Cerrado e o Pantanal brasileiro, foram submetidos à aspiração folicular guiada por ultrassonografia (OPU) em diferentes condições climáticas. Foram realizadas oito sessões de OPU, com intervalo mínimo de sete dias e máximo de 54 dias entre as coletas. Para caracterização climática, foi realizado o cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU). Foram quantificados os ITUs do dia da OPU, sete dias antes e 60 dias antes de cada sessão. Os parâmetros fisiológicos e a viabilidade oocitária de fêmeas das raças Girolando e Pantaneira não foram afetados negativamente por ITUs entre 72 e 78. O ETC crônico (60 dias) parece afetar a viabilidade oocitária de doadoras na raça Pantaneira quando ITU é superior a 75.(AU)

In tropical regions, the use of adapted breeds has been a strategy to minimize the effect of heat stress (HS) in cattle. However, information quantifying stress and its effect on reproduction of these breeds is lacking. The aim of this study was to evaluate the quality of the recovered oocyte and some physiological parameters that indicate HS in adapted breed. Bos taurus x Bos indicus (n=6) and Pantaneira (n=12) cows, located in the transition region between Cerrado and Brazilian Pantanal, underwent follicular aspiration guided by ultrasound (OPU) in different weather conditions. Eight sessions of OPU were carried out, with a minimum interval of 7 days and maximum 54 days between sessions. For weather characterization, the temperature and humidity index (THI) was calculated. THI of the day of OPU, 7 days before and 60 days before each session were calculated. The physiological parameters and oocyte viability of Girolando and Pantaneira cows were not negatively influenced under ITU between 72 and 78. The chronic HS (60 days)may affect the oocyte viability of Pantaneira donors when ITU is over 75.(AU)

Physicochemical characteristics and lipid oxidation of chicken inner fillets subjected to different thermal processing types

The objective of this study was to evaluate the effects of different types of thermal processing on the physiochemical characteristics and lipid oxidation of chicken inner fillets. The study was divided into three assays. In the first assay, 50 chicken inner fillets were divided into five treatments, totaling 10 samples per treatment. Treatments consisted in cooking in water bath, electric oven, microwave oven, deep frying, or grilling. The analyzed variables were: cooking weight loss (CWL) and lipid oxidation determined by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). In the second assay, 50 chicken inner fillets were divided into five treatments, totaling 10 samples per treatment. Each treatment consisted of the same cooking methods applied in the first assay, and storage for 48 hours under refrigeration and reheating in a microwave oven. The variable analyzed in the second assay was lipid oxidation (TBARS). In the third assay, 30 samples of chicken inner fillets were subjected to one, four and eight freeze-thaw cycles, after which meat pH, myofibrillar fragmentation index (MFI), water retention capacity (WRC), and lipid oxidation (TBARS) were determined. Chicken inner fillets submitted to deep frying and cooked in a microwave oven presented greater lipid oxidation than the other cooking methods, and deep frying resulted in the highest cooking weight loss. Reheating chicken inner fillets in a microwave oven caused the highest meat lipid oxidation. Increasing the number of freeze-thaw cycles increases the pH, MFI, WRC and TBARS values of chicken inner fillets.

Physicochemical characteristics and lipid oxidation of chicken inner fillets subjected to different thermal processing types

The objective of this study was to evaluate the effects of different types of thermal processing on the physiochemical characteristics and lipid oxidation of chicken inner fillets. The study was divided into three assays. In the first assay, 50 chicken inner fillets were divided into five treatments, totaling 10 samples per treatment. Treatments consisted in cooking in water bath, electric oven, microwave oven, deep frying, or grilling. The analyzed variables were: cooking weight loss (CWL) and lipid oxidation determined by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). In the second assay, 50 chicken inner fillets were divided into five treatments, totaling 10 samples per treatment. Each treatment consisted of the same cooking methods applied in the first assay, and storage for 48 hours under refrigeration and reheating in a microwave oven. The variable analyzed in the second assay was lipid oxidation (TBARS). In the third assay, 30 samples of chicken inner fillets were subjected to one, four and eight freeze-thaw cycles, after which meat pH, myofibrillar fragmentation index (MFI), water retention capacity (WRC), and lipid oxidation (TBARS) were determined. Chicken inner fillets submitted to deep frying and cooked in a microwave oven presented greater lipid oxidation than the other cooking methods, and deep frying resulted in the highest cooking weight loss. Reheating chicken inner fillets in a microwave oven caused the highest meat lipid oxidation. Increasing the number of freeze-thaw cycles increases the pH, MFI, WRC and TBARS values of chicken inner fillets.(AU)

Avaliação da reação em cadeia da polimerase e do isolamento bacteriológico convencional na detecção de Salmonella Dublin em amostras de fezes de bezerros infectados experimentalmente / Evaluation of polymerase chain reaction and standard microbiological techniques for detection of Salmonella Dublin in fecal samples of infected calves

The efficiency of the Polymerase Chain Reaction (PCR) combined with selective enrichment broth was compared with the standard microbiological techniques for detection of Salmonella Dublin in fecal samples of 10 to 15-days-old Holstein calves, experimentally infected with 10(8) CFU of Salmonella Dublin. Seventy-six fecal samples were analyzed using PCR associated with selenite cystine (SC) and Muller-Kauffmann tetrathionate (TMK) broths and standard microbiological techniques. Regardless of the selective enrichment broth used, the standard microbiological techniques were significantly better than PCR in detection of positive samples of Salmonella Dublin. However, the simultaneous use of both techniques provided detection of a larger number of positive samples. The SC broth was the best option as selective enrichment in both techniques.(AU)