Biologia reprodutiva das abelhas africanizadas (Apis melífera) e biotecnologias aplicadas à sua conservação / Reproductive biology of Africanized bees (Apis mellifera) and biotechnologies applied to their conservation

A biodiversidade das abelhas africanizadas (Apis melífera) encontra-se sob grande ameaça e, neste cenário as investigações acerca da biologia reprodutiva, alguns aspectos ainda incipientes, bem como métodos aprimorados para a inseminação instrumental e criopreservação de gametas podem ser ferramentas preciosas para a conservação in situ e ex situ de subespécies e ecótipos. O entendimento e adoção de ferramentas como estas mencionadas, podem auxiliar na seleção de características de interesse para os criadores, assim como, nos esforços para a conservação de populações de abelhas ameaçadas.(AU)

The biodiversity of Africanized bees (Apis mellifera) is under great threat and, in this scenario, investigations about reproductive biology, some aspects are still incipient, as well as improved methods for instrumental insemination and cryopreservation of gametes can be precious tools for ex situ and in conservation. situ of subspecies and ecotypes can be contemplated. The understanding and adoption of tools such as those mentioned can help in the selection of characteristics of interest to breeders, as well as those committed to the conservation of endangered bee populations.(AU)

Semen collection using electroejaculation and sperm parameters in pacas (Cuniculus paca, Linnaeus, 1766) / Coleta de sêmen com uso da eletroejaculação e parâmetros espermático em pacas (Cuniculus paca, Linnaeus, 1766)

Pacas (Cuniculus paca) are highly hunted animals because of the flavor of their meat, and commercial breeding is recommended. However, this species has a relatively low reproductive rate. This study aimed to collect semen from pacas through electroejaculation and obtain the sperm parameters of this species for the first time. Seven male pacas were used, submitted to an anesthetic protocol before stimulation by an electroejaculator appropriate for the species. The stimulus protocol was performed in three series: series I, 10 stimuli with 1 and 2 V; series II, 10 stimuli with 3 and 4 V; and series III, 10 stimuli with 5 V and interval between series of 2 s. The collected material was evaluated for color, volume, motility, vigor, and concentration. The sperm parameters collected showed a mean volume of 0.43±0.33 mL, concentration of 45.5±42.44×106 sperm/mL, motility of 33.33±32.14%, and mean vigor of 2.6±1.15. In this study, the anesthetic protocol did not seem to favor semen collection by electroejaculation in the pacas. The electrical stimulation protocol was able to stimulate all animals in the study; however, there were few samples with sperm cells and a low rate of motility and vigor in most ejaculates.

Pacas (Cuniculus paca) são animais altamente caçados devido ao sabor de sua carne, sendo a criação comercial delas, recomendada. Entretanto, é uma espécie com baixa taxa reprodutiva. O objetivo deste estudo foi efetuar coleta de sêmen em pacas por meio da eletroejaculação e da obtenção, pela primeira vez, dos parâmetros espermáticos dessa espécie. Foram utilizadas sete pacas machos, as quais, antes dos estímulos por eletroejaculador apropriado para a espécie, foram submetidas a protocolo anestésico. O protocolo de estímulo foi realizado em três séries: série I, 10 estímulos com 1 e 2V; série II, 10 estímulos com 3 e 4V; série III, 10 estímulos com 5V, e intervalo entre as séries de dois segundos. O material coletado foi avaliado quanto à cor, ao volume, à motilidade, ao vigor e à concentração. Os parâmetros espermáticos coletados demonstraram volume médio de 0,43±0,33mL, concentração de 45,5±42,44x106 espermatozoides/mL, motilidade de 33,33±32,14% e vigor médio de 2,6±1,15. Neste estudo, o protocolo anestésico parece não ter favorecido a coleta de sêmen por eletroejaculação em pacas. Entretanto, o protocolo de estímulos elétricos foi capaz de estimular todos os animais do estudo. Assim, chegou-se ao resultado de poucas amostras com a presença de células espermáticas, bem como baixo índice de motilidade e vigor na maioria dos ejaculados.

Can we use reproductive biotechniques in cats like it is used in dogs?

In recent years, there has been a great interest of purebred cat breeders in the possibilities and benefits of implementing of consistent veterinary care on reproduction. This includes tools available in the field of Assisted Reproductive Technologies (ART). As in dogs before, there is a tendency to reduce the reproductive potential of purebred cats, which is partly due to the nature of the selection of animals for reproduction on the basis of phenotypic features, omitting the control of their fertility. It is worthy to note hazardous specificity of this selection where inbreeding is commonly used. If all this is imposed on the frequent occurrence of infectious diseases in a domestic cat, then the population of purebred cats appears as a group of animals, which is a kind of challenge for a specialist of reproduction. This is a paradoxical phenomenon, because regarding non-purebred cats, the main challenge for the veterinary community is to limit their population. Some of the most important barriers to the implementation of advanced control of reproduction of purebred cats over the years have been: 1) difficulties with sperm collection, 2) technically troublesome artificial insemination, 3) numerous and difficult to recognize and treat forms of fertility disorders. In recent years, progress has been observed within each of these areas. It is possible to implement into practice extremely valuable tools that are helpful in monitoring the reproductive status of these animals. The breakthrough was the development of effective methods of semen collection, its evaluation and preservation and the development of increasingly effective methods of artificial insemination. Therefore, there is a real prospect of organizing cat reproduction centers operating within veterinary facilities dealing with small animals. The time is coming to carry out veterinary care for cat reproduction at such an advanced level as it has been developed in recent decades for dogs. Development in this area is facilitated by progress in research on the field of the use of ART in programs of rescue of endangered feline species where domestic cat is treated as model animal.(AU)

Efeitos da progesterona injetável em vacas de corte com diferentes escores de cio antes do início do protocolo de IATF / Effects of injectable progesterone in beef cows with different etrus scores before the start of the FTAI protocol / Efectos de la progesterona inyectable en vacas de carne con diferentes puntuaciones de estro antes del inicio del protocolo IATF

A IATF é uma biotecnologia da reprodução que permite o melhoramento genético dos rebanhos de corte, pois possibilita a sincronização da ovulação e realização da inseminação artificial sem necessidade de detecção do cio. O objetivo deste estudo, foi avaliar a eficiência da pré-sincronização com a utilização prévia de progesterona (P4) injetável, sua influência e efeitos na taxa de prenhez, por meio da realização de um protocolo de IATF em vacas de corte multíparas, em quatro fazendaslocalizadas no Mato Grosso do Sul-SP. Para o estudo foram utilizadas 396 vacas nelores, os animais de cada fazenda foram alocados em grupos distintos experimental e controle. Foram avaliadas 196 vacas pertencentes ao grupo controle, e 200 vacas tratadas com progesterona no total, sendo as fazendas descritas neste estudo como fazenda A, B, C e D. Dez dias antes do início do protocolo (D-10), foi aplicado progesterona injetável, via intramuscular em animais do mesmo lote, no D0 foi aplicado benzoato de estradiol e colocado o dispositivo intravaginal com liberação de progesterona, além da classificação dos animais que apresentavam ou não o corpo lúteo. No D8 o dispositivo foi retirado e aplicado uma dose de gonadotrofina coriônica equina, e cipionato de estradiol e de prostaglandina. A inseminação artificial em tempo fixo foi realizada no D10, com a utilização de sêmen de touros provados. O diagnóstico de gestação foi feito no D40, comparando os resultados das taxas de prenhez das vacas dos diferentes grupos, que foram tratadas ou não com progesterona de forma prévia ao protocolo. Sobre as taxas de prenhez dos animais tratados com progesterona, foram encontrados os resultados da fazenda A= 6,60%, fazenda B=10,80%, fazenda C= 3,90% e fazenda D= 3,70%, assim ficando evidente que essa biotecnologia da reprodução é lucrativa e contribui positivamente para a cadeia de produção de bovinos de corte. Baseado nos resultados, pode-se concluir que o uso da P4 (injetável) obteve êxito no índice de prenhez.(AU)

The IATF is a reproduction biotechnology that allows the genetic improvement of beef herds,as it allows the synchronization of ovulation and artificial insemination without the need for heat detection. The objective of this study was to evaluate the efficiency of pre-synchronization with the previous use of injectable progesterone (P4), its influence and effects on the pregnancy rate, through the performance of an IATF protocol in multiparous beef cows, in four farms located in Mato Grosso do Sul-SP. For the study, 396 Nelore cows were used, the animals from each farm were allocated into different experimental and control groups. A total of 196 cows belonging to the control group were evaluated, and 200 cows treated with progesterone in total, being the farms described in this study as farms A, B, C and D. Ten days before the beginning of the protocol (D-10), injectable progesterone was administered , intramuscularly in animals of the same batch, on D0 estradiol benzoate was applied and the intravaginal device was placed with progesterone release, in addition to the classification of animals that had or did not have the corpus luteum. On D8, the device was removed and a dose of equine chorionic gonadotropin, estradiol and prostaglandin cypionate was applied.Fixed-time artificial insemination was performed on D10, using semen from proven bulls. The pregnancy diagnosis was made on D40, comparing the results of the pregnancy rates of the cows of the different groups, which were treated or not with progesterone prior to the protocol. From the pregnancy rates of animals treated with progesterone, the results were found for farm A= 6.60%, farm B= 10.80%, farm C= 3.90% and farm D= 3.70%, thus becoming evident that this reproductive biotechnology is profitable and contributes positively to the beef cattle production chain. Based on the results, it can be concluded that the use of P4 (injectable) was successful in the pregnancy rate.(AU)

La IATF es una biotecnología de la reproducción que permite la mejora genética de rebaños de carne, ya que permite sincronizar la ovulación y la inseminación artificial sin necesidad de detección de celo. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficiencia de la presincronización con el uso previo de progesterona inyectable (P4), su influencia y efectos en la tasa de preñez, mediante la realización de un protocoloIATF en vacas de carne multíparas, en cuatro fincas ubicadas en Mato Grosso do Sul-SP. Para el estudio se utilizaron 396 vacas Nelore, los animales de cada finca se distribuyeron en diferentes grupos experimentales y de control. Se evaluaron un total de 196 vacas pertenecientes al grupo control, y 200 vacas tratadas con progesterona en total, siendo las fincas descritas en este estudio como fincas A, B, C y D. Diez días antes del inicio del protocolo (D-10), se administró progesterona inyectable, por vía intramuscular en animales del mismo lote, sobre D0 se aplicó benzoato de estradiol y se colocó el dispositivo intravaginal con liberación de progesterona, además de la clasificación de animales que tenían o no cuerpo lúteo. El D8 se retiró el dispositivo y se aplicó una dosis de gonadotropina coriónica equina, estradiol y cipionato de prostaglandina. Se realizó inseminación artificial a tiempo fijo en D10, utilizando semen de toros probados. El diagnóstico de preñez se realizó el D40, comparando los resultados de las tasas de preñez de las vacas de los diferentes grupos, que fueron tratadas o no con progesterona previo al protocolo. A partir de las tasas de preñez de los animales tratados con progesterona se encontraron los resultados para la finca A= 6.60%, finca B= 10.80%, finca C= 3.90% y finca D= 3.70%, evidenciándose así que esta biotecnología reproductiva es rentable y contribuye positivamente a la cadena productiva del ganado vacuno de carne. Con base en los resultados, se puede concluir que el uso de P4 (inyectable) fue exitoso en la tasa de embarazo.(AU)

Induction to tetraploidy in Pacific oysters (Crassostrea gigas)

As an alternative to the use of cytochalasin B(CB), 6-dimethylamino-purine (6-DMAP) and thermal shock (heat shock by increasing the temperature from 25 to 36ºC) could be used to induce tetraploidy in Pacific oyster (Crassostrea gigas) diploids. Induction was performed by applying shocks after elimination of the first polar corpuscle at the end of meiosis I. Ploidy rates were verified using flow cytometry. Tetraploid larvae were obtained using all inductor (6-DMAP, thermal shock and CB) treatments. No difference in the efficiency of tetraploidy induction was noted among 6-DMAP, thermal shock and CB. The number of D-larvae and their yield, determined by calculating the percentage of well-formed D-larvae in relation to the total number of larvae, was similar (p>0.05) among the evaluated induction methods. We suggest that 6-DMAP and thermal shock should be used in tetraploidy induction protocols, thereby avoiding the use of CB, which is a harmful agent for both humans and the environment.(AU)

Aspectos morfofisiológicos e biotécnicas aplicadas à reprodução de novilhas bovinas e búfalas pré-púberes / Morphophysiological aspects and biotechnologies applied to the reproduction of prepubertal bovine and buffalo heifers

A puberdade corresponde ao momento da primeira ovulação, que culmina com o desenvolvimento final dos órgãos e estruturas envolvidas no controle neuro-endócrino reprodutivo. É um fenômeno multifatorial com grande impacto na vida produtiva das futuras matrizes e em sua eficiência econômica, ocorrendo muitas interações entre os fatores internos e externos. A idade da puberdade está relacionada ao peso corporal, que possui grandes efeitos da genética do animal e sua interação com o ambiente, especialmente a nutrição e interação social com machos. Algumas espécies, como os bubalinos, sofrem efeito de outros elementos ambientais, como a luminosidade e o fotoperíodo. A puberdade novilhas búfalas ou bovinas pode ser adiantada por meio do emprego de biotécnicas: indução da puberdade ou inseminação artificial em tempo fixo (IATF). Em ambas, os protocolos baseiam-se, principalmente, em aplicação de progestágeno associado com fonte de estradiol; mas a indução também pode ser realizada utilizando outros hormônios, como hormônio liberador de gonadotrofinas, prostaglandinas e gonadotrofina coriônica equina. No emprego da IATF, novilhas pré-púberes podem ser induzidas e inseminadas com outro protocolo de sincronização ou podem ser inseminadas com o mesmo protocolo de IATF, podendo aumentar as taxas de prenhez e diminuir os custos. Adiantando a puberdade, ocorre incremento na produção, melhorando a eficiência econômica da atividade pecuária.(AU)

Puberty corresponds to the moment of the first ovulation, which culminates in the final development of the organs and structures involved in the neuro-endocrine control of reproduction. It is a multifactorial phenomenon with a great impact on the productive life of future matrices and their economic efficiency, with many interactions between internal and external factors. The age of puberty is related to body weight, which has great effects on the animal's genetics and its interaction with the environment, especially nutrition and social interaction with males. Some species, such as buffalo, are affected by other environmental elements, such as luminosity and photoperiod. Puberty in buffaloes and bovine heifers can be advanced through the use of biotechniques: induction of puberty or timed artificial insemination (TAI). In both, the protocols are mainly based on the application of progestogen associated with a source of estradiol; but induction can also be performed using other hormones, such as gonadotropin-releasing hormone, prostaglandins and equine chorionic gonadotropin. In the employment of the TAI, prepubertal heifers can be induced and inseminated with another synchronization protocol or they can be inseminated with the same TAI protocol, which can increase pregnancy rates and decrease costs. Advancing puberty, there is an increase in production, improving the economic efficiency of livestock activity.(AU)

Causas da dificuldade de aprendizado na medicina veterinária entre os períodos matutino e noturno / Causes of learning difficulty in veterinary medicine between the morning and night periods / Causas de la dificultad de aprendizaje en medicina veterinaria entre los periodos de la mañana y la noche

Atualmente há diversas evoluções metodológicas de ensino. Assim, os cursos de Medicina Veterinária devem se adequar a formação curricular, tanto para o âmbito acadêmico quanto para preparação profissional, buscando novas possibilidades de ensino-aprendizagem centralizadas no discente, inclusive quando comparada a produtividade entre o período matutino e noturno. Com este propósito, foi desenvolvido um questionário, respondido de forma voluntária pelos alunos do curso de Medicina Veterinária, buscando analisar a importância e as dificuldades apresentadas por estes na disciplina de Biotecnologia da Reprodução Animal entre os períodos matutino e noturno. O questionário foi baseado no método observacional descritivo transversal, para coleta de dados foi utilizada a ferramenta online Google Formulários, possibilitando analisar limitações individuais, potenciais, experiências e expectativas sobre of conhecimento acadêmico entre os discentes. Concomitantemente, o questionário avaliou a realidade socioeconômica e cultural dos discentes. Através dos resultados foi possível concluir que alunos do período noturno, devido à realização de outras atividades durante o dia e fatores relacionados com a rotina apresentam maior estresse e cansaço. Tais fatores influenciam diretamente no desgaste fisico, psicológico e emocional dos discentes, do período noturno. Assim sendo, alunos de Medicina Veterinária do período noturno, na disciplina de Biotecnologia da Reprodução Animal, apresentam maiores dificuldades de assimilar conteúdo quando comparados aos alunos do período matutino.

There are currently several methodological developments in teaching. Thus, the Veterinary Medicine courses must adapt to the curricular formation, both for the academic scope and for professional preparation, seeking new possibilities of teaching-learning centered on the student, even when comparing the productivity between the morning and night shifts. With this purpose, a questionnaire was developed, answered voluntarily by students of the Veterinary Medicine course, seeking to analyze the importance and difficulties faced by them in the discipline of Animal Reproduction Biotechnology between the morning and night periods. The questionnaire was based on the transversal descriptive observational method, for data collection an online tool from Google Forms was used, enabling the analysis of individual limitations, potentials, experiences and expectations about academic knowledge among students. Concomitantly, the questionnaire assessed the socioeconomic and cultural reality of the students. Based on the results, it was possible to conclude that students from the night period, due to the performance of other activities during the day and factors related to their routine, present greater stress and fatigue. Such factors directly influence the physical, psychological and emotional wear of students at night. Therefore, night shift students of Veterinary Medicine, in the Animal Reproduction Biotechnology discipline, have greater difficulties in assimilating the content when compared to morning students.

Actualmente, existen varios avances metodológicos en la docencia. Así, los cursos de Medicina Veterinaria deben adaptarse a la formación curricular, tanto para el ámbito académico como para la preparación profesional, buscando nuevas posibilidades de enseñanza-aprendizaje centradas en el alumno, incluso al comparar la productividad entre los turnos matutino y nocturno. Con este propósito, se elaboró un cuestionario, respondido voluntariamente por los estudiantes del curso de Medicina Veterinaria, buscando analizar la importancia y dificultades que presentan en la disciplina de Biotecnología de la Reproducción Animal entre los períodos matutino y nocturno. El cuestionario se basó en el método observacional descriptivo transversal, para la recolección de datos se utilizó la herramienta en línea Google Forms, que permitió analizar las limitaciones, potenciales, experiencias y expectativas individuales sobre el conocimiento académico entre los estudiantes. Paralelamente, el cuestionario evaluó la realidad socioeconómica y cultural de los estudiantes. A través de los resultados se pudo concluir que los estudiantes del período nocturno, por realizar otras actividades durante el día y factores relacionados con su rutina, presentan mayor estrés y fatiga. Tales factores influyen directamente en el desgaste fisico, psicológico y emocional de los estudiantes durante la noche. Por tanto, los estudiantes del turno de noche de Medicina Veterinaria, en la disciplina de Biotecnología de la Reproducción Animal, tienen mayores dificultades para asimilar contenidos en comparación con los estudiantes de la mañana.

Uma visão integrada das biotecnologias reprodutivas com o conceito de One Conservation / An integrated view of reproductive biotechnologies with the One Conservation's concept

O preocupante status de conservação de milhares de espécies desencadeia uma força tarefa de conservação integrada para evitar o colapso da biodiversidade em muitos nichos ecológicos. A possibilidade de se trabalhar dentro do conceito de one conservation possibilita uma interconexão entre os planos de ação in situ e ex situ, as ações antrópicas no meio ambiente (sustentabilidade) e as pesquisas que englobam a conservação. Associar agricultura e a pecuária às formas sustentáveis de produção é uma maneira efetiva de contribuir com conservação da biodiversidade e dos recursos naturais, além de ofertar melhores meios de vida e bem-estar humano. As populações de fauna mantidas ex situ também são alvo dos programas de conservação integrada. É preciso trabalhar protocolos de manejo de bem-estar para que estes animais sejam viáveis dentro dos programas de reprodução que visam aumento da variabilidade genética para a espécie. Além disto, desafios constantes permeiam a reprodução destes animais, como o desconhecimento de informações comportamentais, fisiológicos, bem como seus mecanismos adaptativos frente a situações de mudanças. A possibilidade de armazenar informações genéticas de espécies silvestres, através dos bancos de germoplasma é uma forma de salvaguardar espécies até que as biotécnicas reprodutivas estejam com delineamentos bem eficazes para serem aplicadas.

The worrying conservation status of thousands of species triggers an integrated conservation task force to prevent biodiversity from collapsing in many ecological niches. The possibility of working within the One Conservation concept enables interconnection between in situ and ex situ action plans, anthropogenic actions in the environment (sustainability), and research that encompasses conservation. Associating agriculture and livestock with sustainable forms of production is an effective way to contribute to the conservation of biodiversity and natural resources and offer better livelihoods and human well-being. Integrated conservation programs also target ex situ fauna populations. It is necessary to work on welfare management protocols to make these animals viable within breeding programs to increase genetic variability for the species. In addition, constant challenges permeate the reproduction of these animals, such as the lack of behavioral and physiological information and their adaptive mechanisms in changing situations. The possibility of storing genetic information of wild species through germplasm banks is a way of safeguarding species until reproductive biotechniques have very effective designs to be applied.

Importância dos índices reprodutivos e fundamentos do programa de IATF em sistemas de cria / The importance of reproductive indexes and concepts of TAI in breeding programs

Os sistemas de cria da bovinocultura de corte do país apresentam índices reprodutivos insatisfatórios, fator limitante para uma maior lucratividade e sustentabilidade. As ineficiências reprodutivas ocorridas desde a puberdade da fêmea ao desmame podem refletir negativamente na sustentação da atividade. Uma das formas de otimizar os resultados reprodutivos e a lucratividade dos rebanhos de corte é a incorporação de programas reprodutivos. No entanto, percebe-se dificuldades em adesão da implantação de biotécnicas reprodutivas, como a inseminação artificial em tempo fixo (IATF). A falta de domínio dos índices reprodutivos da própria atividade e da falta de informação sobre a implantação da IATF são aspectos críticos. O objetivo desta revisão é reunir e apresentar informações sobre índices reprodutivos e fundamentos do programa de IATF.

The breeding systems of beef cattle farming in the country have unsatisfactory average reproductive rates, which has been limiting it in terms of greater profitability and sustainability. Reproductive inefficiencies occur from the female's puberty to weaning. The bad results of the offspring may reflect negatively on sustaining the activity. One of the ways to optimize the reproductive results and profitability of beef herds is the incorporation of reproductive programs. However, there are difficulties in adherence to the implementation of reproductive biotechniques, such as timed artificial insemination (TAI). A major concern about that is the lack of mastery of the reproductive indexes of the activity itself and the lack of information on the implementation of the TAI. Therefore, the purpose of this review is to gather and present information about reproductive rates and the fundamentals of the TAI program.

Advances and Challenges in Understanding and Assisting Reproduction of Wild Animal Species / Avanços e desafíos na compreensão e reprodução assistida de espécies selvagens

Studying reproduction in wild animals is complex as there are as many biological traits as there are species. What we currently know is minimal compared to the large number of species that remain unstudied. In addition to the impressive diversity of natural mechanisms, other complexities limit the progress of wildlife reproductive science - little interest in animal reproduction, difficult access to animals, lack of expertise, hard working conditions, and insufficient funding. Despite those challenges, some species are being saved from extinction with the help of a precise understanding of reproduction, development of assisted reproductive technologies, and creations of cryo-banks. Those advances originate from huge progresses in non-invasive measurements of steroid metabolites in urine or fecal samples to study and monitor reproductive functions and pregnancies. Progresses in cryobiology also have been impactful in animal conservation. Importantly, emerging technologies (transcriptomics, microfluidics) and additional research areas (reproductive aging, microbiomes) could lead to more successes and address current challenges in the reproduction of rare and endangered species. However, while some emerging approaches like stem cell technologies may sound promising, it is necessary to design holistic strategies considering all available tools to optimize investments, time, and efforts in conservation.

Cultivo in vitro de folículos pré-antrais bovinos: revisão, desafios, conquistas e perspectivas futuras / In vitro culture of bovine preantral follicles: review, challenges, achievements and future perspectives

A reprodução animal incide diretamente na eficiência e rentabilidade econômica de um rebanho, sendo considerada um dos fatores de maior importância para os sistemas de produção. Consequentemente, o desenvolvimento e a utilização de biotecnologia são indispensáveis para o aumento da eficiência reprodutiva, do melhoramento genético, da produção de alimentos e geração de riquezas. Nas últimas décadas várias foram as biotécnicas associadas à reprodução animal que apresentaram um grande potencial para a geração de genética, especialmente, ao que se referem aos avanços da reprodução assistida. Estes progressos possibilitaram a utilização de folículos pré-antrais como fonte de oócitos para biotecnologias reprodutivas. Deste modo, a técnica de cultivo in vitro proporciona a retomada do desenvolvimento dos folículos presente na reserva ovariana pela ativação in vitro forçada simulando a ocorrência de distúrbios na foliculogênesse. Até então, apenas a especie murina obteve descendentes vivos através dos folículos primordiais cultivados in vitro. Infelizmente, não há relatos de sucesso em outras espécies, tornando o desenvolvimento de sistemas ideias de cultivo in vitro um desafio. Portanto, o objetivo desta revisão é descrever e discutir os principais avanços da situação atual da pesquisa com folículos pré-antrais inclusos em folículos ovarianos.(AU)

Animal reproduction directly affects the efficiency and economic profitability of a herd, being considered one of the most important factors for production systems. Consequently, the development and use of biotechnology are indispensable for increasing reproductive efficiency, genetic improvement, food production and wealth generation. In the last few decades, biotechnologies associated with animal reproduction have shown great potential for the generation of genetics, especially with regard to advances in assisted reproduction. These advances have enabled the use of pre-antral follicles as a source of oocytes for reproductive biotechnologies. Thus, the in vitro culture technique provides the resumption of the development of follicles present in the ovarian reserve by forced in vitro activation, simulating the occurrence of disturbances in folliculogenesis. Until then, only the murine species obtained living descendants through primordial follicles cultivated in vitro. Unfortunately, there are no reports of success in other species, making the development of ideal in vitro culture systems a challenge.Therefore, the purpose of this review is to describe and discuss the main advances in the current research situation with preantral follicles included in ovarian follicles.(AU)

Cultivo in vitro de folículos pré-antrais bovinos: revisão, desafios, conquistas e perspectivas futuras / In vitro culture of bovine preantral follicles: review, challenges, achievements and future perspectives

A reprodução animal incide diretamente na eficiência e rentabilidade econômica de um rebanho, sendo considerada um dos fatores de maior importância para os sistemas de produção. Consequentemente, o desenvolvimento e a utilização de biotecnologia são indispensáveis para o aumento da eficiência reprodutiva, do melhoramento genético, da produção de alimentos e geração de riquezas. Nas últimas décadas várias foram as biotécnicas associadas à reprodução animal que apresentaram um grande potencial para a geração de genética, especialmente, ao que se referem aos avanços da reprodução assistida. Estes progressos possibilitaram a utilização de folículos pré-antrais como fonte de oócitos para biotecnologias reprodutivas. Deste modo, a técnica de cultivo in vitro proporciona a retomada do desenvolvimento dos folículos presente na reserva ovariana pela ativação in vitro forçada simulando a ocorrência de distúrbios na foliculogênesse. Até então, apenas a especie murina obteve descendentes vivos através dos folículos primordiais cultivados in vitro. Infelizmente, não há relatos de sucesso em outras espécies, tornando o desenvolvimento de sistemas ideias de cultivo in vitro um desafio. Portanto, o objetivo desta revisão é descrever e discutir os principais avanços da situação atual da pesquisa com folículos pré-antrais inclusos em folículos ovarianos.

Animal reproduction directly affects the efficiency and economic profitability of a herd, being considered one of the most important factors for production systems. Consequently, the development and use of biotechnology are indispensable for increasing reproductive efficiency, genetic improvement, food production and wealth generation. In the last few decades, biotechnologies associated with animal reproduction have shown great potential for the generation of genetics, especially with regard to advances in assisted reproduction. These advances have enabled the use of pre-antral follicles as a source of oocytes for reproductive biotechnologies. Thus, the in vitro culture technique provides the resumption of the development of follicles present in the ovarian reserve by forced in vitro activation, simulating the occurrence of disturbances in folliculogenesis. Until then, only the murine species obtained living descendants through primordial follicles cultivated in vitro. Unfortunately, there are no reports of success in other species, making the development of ideal in vitro culture systems a challenge.Therefore, the purpose of this review is to describe and discuss the main advances in the current research situation with preantral follicles included in ovarian follicles.

Bioengenharia: transplante de células-tronco espermatogoniais em mamíferos / Bioengineering: spermatogonial stem cells transplantation in mammals

O transplante de espermatogônias tronco (SSCs, do inglês Spermatogonial Stem Cell) é uma biotecnologia que consiste na transferência de células tronco testiculares de um doador fértil para um receptor cuja espermatogênese endógena foi suprimida. Essa técnica pode ser aplicada para a produção de machos que gerem uma progênie com características genotípicas do doador selecionado. Especialmente na bovinocultura, tanto de leite como de corte, o transplante de SSCs tem o potencial de substituir a inseminação artificial (IA). Pode-se também, colocar SSCs de um mesmo doador (de genética superior) em mais de um receptor o que aumentaria o número de filhos desse doador. Além disso, possui outras aplicações como a restauração da fertilidade em homens após o tratamento de câncer, conservação de espécies ameaçadas de extinção e tratamento de causas específicas de infertilidade. Assim, com esta revisão tem-se como propósito discorrer acerca de uma biotecnologia da reprodução que permitirá a propagação do valor genético de doadores de sêmen considerados de alto valor zootécnico.

Spermatogonial Stem Cell (SSCs) transplantation is a biotechnology that consists in the transfer of testicular stem cells from a fertile donor to a recipient whose endogenous spermatogenesis has been depleted. This technique can be applied to the production of males that generate a progeny with genotypic characteristics of the selected donor. Especially in beef and dairy cattle, SSCs transplantation has the potential to replace artificial insemination (AI). In addition, it has other applications such as restoring fertility in human species after cancer treatment, conserving endangered species and treating specific causes of infertility. Thus, this aim of this review is to discuss the perspectives of reproductive biotechnology that allows the propagation of the genetic material of high pedigree males.

Bioengenharia: transplante de células-tronco espermatogoniais em mamíferos / Bioengineering: spermatogonial stem cells transplantation in mammals

O transplante de espermatogônias tronco (SSCs, do inglês Spermatogonial Stem Cell) é uma biotecnologia que consiste na transferência de células tronco testiculares de um doador fértil para um receptor cuja espermatogênese endógena foi suprimida. Essa técnica pode ser aplicada para a produção de machos que gerem uma progênie com características genotípicas do doador selecionado. Especialmente na bovinocultura, tanto de leite como de corte, o transplante de SSCs tem o potencial de substituir a inseminação artificial (IA). Pode-se também, colocar SSCs de um mesmo doador (de genética superior) em mais de um receptor o que aumentaria o número de filhos desse doador. Além disso, possui outras aplicações como a restauração da fertilidade em homens após o tratamento de câncer, conservação de espécies ameaçadas de extinção e tratamento de causas específicas de infertilidade. Assim, com esta revisão tem-se como propósito discorrer acerca de uma biotecnologia da reprodução que permitirá a propagação do valor genético de doadores de sêmen considerados de alto valor zootécnico.(AU)

Spermatogonial Stem Cell (SSCs) transplantation is a biotechnology that consists in the transfer of testicular stem cells from a fertile donor to a recipient whose endogenous spermatogenesis has been depleted. This technique can be applied to the production of males that generate a progeny with genotypic characteristics of the selected donor. Especially in beef and dairy cattle, SSCs transplantation has the potential to replace artificial insemination (AI). In addition, it has other applications such as restoring fertility in human species after cancer treatment, conserving endangered species and treating specific causes of infertility. Thus, this aim of this review is to discuss the perspectives of reproductive biotechnology that allows the propagation of the genetic material of high pedigree males.(AU)

Goat semen freezing: the two faces of the coin / Congelação de sêmen caprino: as duas faces da moeda

Although the niche market for goat breeding products is on the rise, this activity is still carried out in family and disorganized systems. Thus, technification of this sector is necessary, including the introduction of reproduction biotechnology, such as semen cryopreservation and artificial insemination (AI). Semen freezing enables the breeder to improve the genetic quality of their herds at a lower cost, increasing the male potential without limit of time or space, and facilitating breeding management when in association with AI. As a consequence, the productivity and profitability of this sector is elevated, which could favor the transition from a livestock subsistence system to an industrial one. Nevertheless, the use of frozen semen of goats still presents some limitations, since the extender and procedures used for this biotechnology subject the gametes to numerous structural and functional injuries, both lethal and sublethal. These factors are reflected in the fertility rates, which are reduced after AI with frozen goat semen. In this perspective, the objective of the current review work is to report the positive and negative aspects of semen freezing biotechnology, with emphasis on the goat species.

O nicho consumidor de produtos da caprinocultura se encontra em plena ascensão. Apesar disso, tal atividade pecuária ainda é realizada em sistema familiar e de forma desorganizada. Deste modo, a tecnificação do setor é necessária, inclusive pela introdução de biotécnicas da reprodução, como a criopreservação de sêmen e a inseminação artificial (IA). O uso do sêmen congelado possibilita ao produtor melhorar a qualidade genética de seu rebanho a um menor custo, ampliar o potencial do reprodutor sem limite de tempo ou espaço e facilitar o manejo das criações, quando em associação a IA. Como consequência, são elevadas a produtividade e lucratividade do setor, o que inclusive favorece a transição de um sistema pecuário de subsistência para o industrial. Contudo, a congelação do sêmen caprino e o seu uso ainda apresenta certas limitações, visto que os diluidores e procedimentos empregados para esta biotécnica submetem os gametas à inúmeras injúrias estruturais e funcionais, letais e subletais. Tais fatos se refletem nas taxas de fertilidades, as quais se mostram reduzidas após a IA com sêmen congelado caprino. Diante dessa perspectiva, foi objetivado com este trabalho de revisão expor os pontos positivos e negativos da biotécnica da congelação de sêmen, com ênfase para a espécie caprina.

Goat semen freezing: the two faces of the coin / Congelação de sêmen caprino: as duas faces da moeda

Although the niche market for goat breeding products is on the rise, this activity is still carried out in family and disorganized systems. Thus, technification of this sector is necessary, including the introduction of reproduction biotechnology, such as semen cryopreservation and artificial insemination (AI). Semen freezing enables the breeder to improve the genetic quality of their herds at a lower cost, increasing the male potential without limit of time or space, and facilitating breeding management when in association with AI. As a consequence, the productivity and profitability of this sector is elevated, which could favor the transition from a livestock subsistence system to an industrial one. Nevertheless, the use of frozen semen of goats still presents some limitations, since the extender and procedures used for this biotechnology subject the gametes to numerous structural and functional injuries, both lethal and sublethal. These factors are reflected in the fertility rates, which are reduced after AI with frozen goat semen. In this perspective, the objective of the current review work is to report the positive and negative aspects of semen freezing biotechnology, with emphasis on the goat species.(AU)

O nicho consumidor de produtos da caprinocultura se encontra em plena ascensão. Apesar disso, tal atividade pecuária ainda é realizada em sistema familiar e de forma desorganizada. Deste modo, a tecnificação do setor é necessária, inclusive pela introdução de biotécnicas da reprodução, como a criopreservação de sêmen e a inseminação artificial (IA). O uso do sêmen congelado possibilita ao produtor melhorar a qualidade genética de seu rebanho a um menor custo, ampliar o potencial do reprodutor sem limite de tempo ou espaço e facilitar o manejo das criações, quando em associação a IA. Como consequência, são elevadas a produtividade e lucratividade do setor, o que inclusive favorece a transição de um sistema pecuário de subsistência para o industrial. Contudo, a congelação do sêmen caprino e o seu uso ainda apresenta certas limitações, visto que os diluidores e procedimentos empregados para esta biotécnica submetem os gametas à inúmeras injúrias estruturais e funcionais, letais e subletais. Tais fatos se refletem nas taxas de fertilidades, as quais se mostram reduzidas após a IA com sêmen congelado caprino. Diante dessa perspectiva, foi objetivado com este trabalho de revisão expor os pontos positivos e negativos da biotécnica da congelação de sêmen, com ênfase para a espécie caprina.(AU)

Synchronization with estradiol benzoate in the presence of the corpus luteum in Wagyu cows increases the number of medium follicles but does not interfere with in vitro production of embryos / Sincronização com benzoato de estradiol na presença do corpo lúteo em vacas de Wagyu aumenta o número de folículos médios, mas não interfere com a produção in vitro de embriões

Reproductive biotechnologies are emerging as an important element for livestock; however, some strategies must be modified to adapt to different breeding systems, such as the use of follicular synchronization protocols. This study aimed to evaluate follicular synchronization using estradiol benzoate (EB), in the presence of the corpus luteum (CL) from Wagyu oocyte donors in in vitro embryo production (IVEP). Rounds of IVEP were performed in heifers and cows (n=19) that were classified into three groups: G1/CL - animals with CL, G2/WCL - animals without CL, and G3/CL + EB - animals with CL that were subjected to follicular synchronization with EB at D0. The groups G1/CL and G2/WCL were considered the control and undertook the natural process of follicular dynamics. The results showed that the synchronization of the follicular wave with the application of EB in the presence of CL, presented a smaller number of small (6.05 ± 0.55) and large follicles (0.45 ± 0.15), but increased (P < 0.05) the number of medium-sized follicles (16.20 ± 0.90). However, the results of ovum pick up showed that regardless of whether or not EB was applied, and regardless of the presence or absence of CL in the Wagyu donor, there was no difference among the groups (P > 0.05) concerning the number of viable oocytes and the viability rate. It was concluded that follicular synchronization using EB in Wagyu oocyte donors that presented a CL, increased the number of medium-sized follicles. However, there was no improvement in the efficiency of ovum pick up, in vitro embryo production, and pregnancy rate.(AU)

As biotecnologias reprodutivas estão emergindo como um elemento importante para a pecuária, entretanto, algumas estratégias devem ser modificadas para se adaptar a diferentes sistemas de criação, como o uso de protocolos de sincronização folicular. Este estudo teve como objetivo avaliar a sincronização folicular utilizando benzoato de estradiol (BE), na presença do corpo lúteo (CL) de doadoras de oócitos Wagyu na produção in vitro de embriões (PIVE). Sessões de PIVE foram realizadas em novilhas e vacas (n=19) que foram classificadas em três grupos: G1/CL - animais com CL, G2/SCL - animais sem CL e G3/CL+BE - animais com CL que foram submetidos para sincronização folicular com BE em D0. Os grupos G1/CL e G2/ SCL foram considerados o controle e realizaram o processo natural da dinâmica folicular. Os resultados mostraram que a sincronização da onda folicular com a aplicação de BE na presença de CL, apresentou um menor número de folículos pequenos (6,05 ± 0,55) e grandes (0,45 ± 0,15), mas aumentou (P < 0,05) o número de folículos de tamanho médio (16,20 ± 0,90). No entanto, os resultados da ovum pick up mostraram que independente da aplicação ou não de BE, e independente da presença ou ausência de CL na doadora Wagyu, não houve diferença entre os grupos (P > 0,05) quanto ao número de oócitos viáveis e a taxa de viabilidade. Concluiu-se que a sincronização folicular por meio de BE em doadoras de oócitos Wagyu que apresentaram CL, aumentou o número de folículos de tamanho médio. No entanto, não houve melhora na eficiência da ovum pick up, na produção in vitro de embriões e na taxa de prenhez.(AU)

Uso da galactose na vitrificação de sêmen ovino em palhetas / Use of galactose to vitrify ram semen in straws

A vitrificação de espermatozoides é uma técnica que apresenta grande potencial para criopreservação de material genético, e sua eficácia tem sido superior aos métodos convencionais em algumas espécies. No entanto, existem poucos estudos sobre sua eficiência com sêmen ejaculado de carneiros e o uso da galactose como crioprotetor extracelular durante a vitrificação. Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da galactose (0,01 M), associada ou não ao glicerol (3% e 7%), em meio comercial (Steridyl® - controle), na criopreservação de espermatozoides de carneiros pelo método de palhetas, comparando o método clássico de congelação e a vitrificação. Ejaculados de seis carneiros da raça Dorper em idade reprodutiva foram coletados com vagina artificial, aliquotados, diluídos individualmente (100 × 106 espermatozoides/mL) nos meios testados, envasados em palhetas de 0,25 mL e submetidos à congelação clássica ou vitrificação. Foram analisadas a cinemática, morfologia, morfometria, viabilidade, integridade física e funcional da membrana espermática. A congelação clássica obteve melhores resultados de motilidade total e progressiva do que a vitrificação nos quatro extensores testados, uma vez que as amostras vitrificadas não apresentaram motilidade pós-reaquecimento (p < 0,05). A adição de galactose ou glicerol ao meio comercial não trouxe efeito benéfico tanto para a vitrificação quanto congelação clássica.

Sperm vitrification is a technique with great potential for cryopreservation of genetic material, with superior effectiveness compared to conventional methods in some species. However, few studies have shown its efficiency with ejaculated sperm of rams and the use of galactose as an extracellular cryoprotectant during vitrification. This study aimed to evaluate the effect of galactose (0.01 M), with or without glycerol addition (3% and 7%) in a commercial extender (Steridyl® - control) for ram sperm cryopreservation in straws, comparing the classic freezing method and vitrification. Ejaculates from six breeding soundness Dorper rams were collected with an artificial vagina, aliquoted, individually diluted (100 × 106 sperm/mL) on extenders tested, loaded into 0.25 mL straws, and subjected to a classic freezing method or vitrification. Sperm kinematics, morphology, morphometry, viability, and physical and functional integrity of the sperm membrane were evaluated. The classic freezing method resulted in higher total and progressive motility than vitrification, as no motility was detected in vitrified samples after rewarming (p<0.05). The addition of galactose or glycerol to the commercial medium did not benefit both vitrification and the classic freezing method.

Estudo preliminar da morfometria da cabeça espermática do macaco-de-cheiro de vida livre / Preliminary study of the spermatic head morphometry of free living Ecuadorian Squirrel Monkey

The objective of this study was to describe and compare the head morphometry of normal and pathological sperm from Saimiri macrodon. In the morphological analysis, 39% of the sperm had normal morphology, and 61% had major or minor defects, with pathology in the tails being the most frequent with 47% (38% curled tail, 7% folded tail and 2% strongly folded tail). Among the evaluated head morphometry parameters, area (A), width (L) and ellipticity (E) showed statistical difference (p>0.05) between normal and pathological sperm. The average head area and width was lower in normal sperm (p=0,01 e p=0,04, respectively), and the mean ellipticity was higher (p=0,038), when compared to pathological sperm. This definition of the sperm morphometric parameters of S. macrodon is important for the samples selection destined to reproduction biotechnologies and for the clarification of taxonomic and evolutionary issues in the genus Saimiri.

Mitos e realidades sobre a inseminação artificial em tempo fixo (IATF) em bovinos de corte / Myths and realities of timed artificial insemination in beef cattle

O sistema de cria é um dos principais setores da bovinocultura de corte, com impactos diretos na ocupação da terra (70% das pastagens são ocupadas pela cria) e na produtividade da cadeia da carne. O número e o peso dos bezerros produzidos por matriz e a idade das novilhas ao primeiro parto influenciam diretamente a eficiência do setor. As biotecnologias da reprodução, com destaque para a inseminação artificial em tempo fixo (IATF), têm colaborado significativamente para o desenvolvimento de um sistema de produção cada vez mais eficiente e sustentável. Em 2020 foram comercializadas no Brasil 23,7 milhões de doses de sêmen e 21,3 milhões de protocolos de IATF (90% das inseminações foram realizadas por IATF). Em 2002 eram utilizados apenas 100 mil procedimentos de IATF, que representavam somente 1% das inseminações realizadas. Nesse mesmo período (2002 a 2020), o percentual de matrizes inseminadas passou de 5% para 20% (acréscimo de 400%), com aumento de 213 vezes no empego da IATF. Os programas de IATF oferecem uma abordagem organizada e prática para o uso da IA, além de melhorarem a eficiência reprodutiva, genética e produtiva dos rebanhos. O uso da IATF antecipa a prenhez na estação de monta e a idade a primeira concepção das novilhas, aumentando significativamente a eficiência reprodutiva, produtiva e o retorno econômico do setor. Recentes estudos evidenciaram que os sistemas de cria que utilizam a IATF apresentam redução de 37,7% na emissão de CO2 equivalentes (produz mais bezerros de qualidade genética com menos matrizes que a monta natural), colaborando com a sustentabilidade da pecuária. Evidencia-se, também, que a nutrição, além de outros fatores, exerce papel importante na reprodução e afeta diretamente o desempenho da IATF. Entretanto, ainda existem mitos e realidades sobre os fatores que podem afetar o sucesso desta biotecnologia. O objetivo dessa revisão é apresentar e discutir os principais temas que impactam a eficiência da IATF em rebanhos de corte.

The cow-calf operation system is one is one of the main sectors of beef production, with direct impacts on land occupation (70% of pastures are occupied by the cow-calf operation system) and on the productivity of the meat chain. The number and the weight of calves produced per cow and the age of the heifer at first calving directly impact the efficiency of the sector. Reproductive biotechnologies, with emphasis on fixed-time artificial insemination (FTAI), have significantly contributed to the development of an efficient and sustainable production system. In 2020, 23.7 million doses of semen and 21.3 million FTAI protocols were marketed in Brazil (90% of inseminations were performed by FTAI). In 2002, only 100,000 FTAI procedures were used (a 213-fold increase in 19 years), which represented only 1% of the inseminations performed. During this same period (2002 to 2020), Brazil went from 5% to 20% of inseminated cow and heifers (increase of 400%). FTAI programs provide an organized and practical approach to the use of AI, as well as improve the reproductive, genetic and productive efficiency of the herds. The use of the FTAI anticipates the conception of cows in the breeding season and the age of the first conception of heifers, significantly increasing the reproductive and productive efficiency and the economic return of livestock. Recent studies have shown that breeding systems that use FTAI present a reduction of 37.7% in the emission of CO2 equivalents (it produces more calves of genetic quality with fewer dams than natural service), collaborating and with the sustainability of livestock. It is also evident that nutrition plays an important role in reproduction and directly affects the FTAI performance. However, there are still myths and realities about the factors that can affect the success of this biotechnology. The aim of this review is to present and discuss the main topics that impact the efficiency of FTAI in beef herds.