ABSTRACT
Background: cryopreservation is an important biotechnological tool in the conservation of biodiversity, particularly for endangered species. Objective: to evaluate six different spermatozoa/oocyte ratios using fresh and cryopreserved semen in bocachico fish (Prochilodus magdalenae). Methods: fresh semen was collected and its quality determined to verify cryopreservation feasibility. The semen was put in 5 mL straws and mixed with a solution (5.5% glucose, 12% egg yolk, and 10% dimethyl sulfoxide -DMSO-) in a 1:4 dilution (semen:solution). The semen was frozen in nitrogen vapor dry shipper for 30 min, rapidly transferred to storage thermos, and submerged directly into liquid nitrogen (LN; -196 °C). Straws were thawed at 60 ºC for 45 seconds. Motility, velocity, and sperm progressivity of fresh and cryopreserved semen were assessed using Sperm Class Analyzer (SCA®) software. Each proportion of spermatozoa/oocyte was assessed with 2 g of eggs (1,630 ± 87 eggs/g) to evaluate fertility (F), hatching (H), and larval survival (LS) rates. Results: the best reproductive performance for fresh semen was obtained inseminating with 160,000 spermatozoa/oocyte (F = 75.0%, H = 67.7%, LS = 32.7%). Similarly, the best reproductive performance for cryopreserved semen was achieved with 320,000 spermatozoa/oocyte (F = 70.0%, H = 48.6%, LS = 19.5%). Conclusion: it is possible to achieve adequate reproductive performance in bocachico fish using cryopreserved sperm (10% DMSO, 5.5% glucose, and 12% egg yolk) at twice the spermatozoa/oocyte ratio used with fresh semen.
Antecedentes: la crioconservación es una herramienta biotecnológica importante para la conservación de la biodiversidad, particularmente de especies en peligro. Objetivo: evaluar seis proporciones diferentes entre espermatozoides/ovocito en la fertilización de bocachico (Prochilodus magdalenae), usando semen fresco o crioconservado. Métodos: se colectó semen y se determinó su calidad para verificar su viabilidad de crioconservación. El semen fue colocado en pajillas de 5 mL y mezclado con una solución crioconservante (5,5% glucosa, 12% yema de huevo y 10% dimethyl sulfoxido -DMSO-) en una dilución 1:4 (semen:solución). El semen fue congelado en un termo de vapores de nitrógeno por 30 min y rápidamente se transfirió a termos de almacenamiento sumergiéndolo directamente en nitrógeno líquido (LN; -196 °C). Las pajillas fueron descongeladas a 60 ºC por 45 segundos. La motilidad, velocidad y progresividad de los espermatozoides, tanto de semen fresco como del congelado, fueron evaluadas usando el software Sperm Class Analyzer (SCA®). Cada proporción de espermatozoides/ovocito fue evaluada en 2 g de huevos (1.630 ± 87 huevos/g) para evaluar fertilidad (F), eclosión (H) y sobrevivencia larval (LS). Resultados: el mejor desempeño reproductivo con semen fresco fue obtenido inseminando con la proporción de 160.000 espermatozoides/ovocito (F = 75,0%, H = 67,7%, LS = 32,7%). De manera similar, el mejor desempeño reproductivo con semen crioconservado fue logrado con la proporción de 320.000 espermatozoide/ovocito (F = 70,0%, H = 48,6%, LS = 19,5%). Conclusión: es posible lograr un adecuado desempeño reproductivo en bocachico usando semen crioconservado (10% DMSO, 5,5% glucosa y 12% yema de huevo) cuando la relación espermatozoide/ovocito usada es del doble de la proporción aplicada para semen fresco.
Antecedentes: a criopreservação é uma ferramenta biotecnológica importante na conservação da biodiversidade, particularmente de espécies ameaçadas. Objetivo: foram avaliadas seis proporções de espermatozoides/ovócito na fertilização usando sêmen fresco e crioconservado em fertilização de bocachico (Prochilodus magdalenae), Métodos: o sêmen fresco foi coletado e determinada sua qualidade para verificar a viabilidade de crioconservação. O sêmen foi colocado em palhetas de 5 mL e misturado com a solução crioconservante (5,5% glicose, 12% gema de ovo e 10% dimetilsulfóxido -DMSO-) em numa diluição 1:4 (sêmen:solução). O sêmen foi congelado em botijão de vapores de nitrogênio por 30 min e rapidamente transferido a botijão de armazenagem submergindo-os diretamente em nitrogênio líquido (LN; -196 °C). As palhetas foram descongeladas a 60 ºC por 45 segundos. A motilidade, velocidade e progressividade dos espermatozoides, tanto de sêmen fresco quanto de congelado, foram avaliadas usando o software Sperm Class Analyzer (SCA®). Para avaliar fertilidade (F), eclosão (H) e sobrevivência larval (LS), cada relação de espermatozóide/oócito foi avaliada em 2 g de oócitos (1.630 ± 87 ovos/g). Resultados: o melhor desempenho reprodutivo com sêmen fresco foi obtido inseminando com proporção 160.000 espermatozoides/oócito (F = 75,0%, H = 67,7%, LS = 32,7%). O melhor desempenho reprodutivo com sêmen crioconservado foi verificado na proporção de 320.000 espermatozoides/oócito (F = 70,0%, H = 48,6%, LS = 19,5%). Conclusão: é possível alcançar um adequado desempenho reprodutivo em bocachico usando sêmen crioconservado (10% DMSO, 5,5% glicose e 12% gema de ovo) quando a proporção espermatozoide/oócito usada é o dobro da utilizada para sêmen fresco.
ABSTRACT
Objective. To determine the freezing and thawing rates necessary to maintain sperm viability during cryopreservation of Bocachico semen. Materials and methods. Four interactional treatments were implemented between two freezing (rapid and slow) and two thawing (rapid and slow) curves, in a 2x2 factorial as follows: rapid freezing-rapid thawing, rapid freezing-slow thawing, slow freezing-rapid thawing, and slow freezing-slow thawing. After thawing by Sperm Class Analyzer (SCA) curvilinear velocity (VCL) and straight-line (VSL) (μm sec-1) were analyzed; total, rapid, medium, and slow motility, were compared among treatments. Results. The rapid freezing-slow thawing treatment was lethal for all variables of velocity and motility, causing a significant (p<0.01) post-thaw inmotility of 100%. The slow freezing-rapid thawing interaction had a significantly higher effect than the other treatments (p<0.05), particularly on variables such as rapid motility (10.1 ± 1.1%), medium motility (30.16 ± 4.1%), and curvilinear velocity (51.5 ± 4.75 μm sec.-1) also decreased the percentage of sperm with slow motility (41.7 ± 4.45%). Independently of the applied thawing rate, the freezing rate generated the main significant effect on total motility. Conclusions. It is possible to conclude that the interaction effect between freezing and thawing rates is nil (except for slow motility) during cryopreservation process. However, the independent effects of these factors (main effects) on remaining motility variables are positively significant and decisive to the maintenance of these features, especially the freeze factor (when it is slow). This becomes the first successful report of sperm cryopreservation from Bocachico Prochilodus magdalenae in the world and may be used in conservation programs for this endangered species.
Objetivo. Determinar la tasa de congelación y descongelación para mantener la viabilidad espermática durante la crioconservación seminal de Bocachico. Materiales y métodos. Fueron implementados cuatro tratamientos de interacción entre dos curvas de congelación (rápida, lenta) y dos curvas de descongelación (rápida, lenta) en un factorial 2x2, así: congelación rápida-descongelación rápida, congelación rápida-descongelación lenta, congelación lenta-descongelación rápida y congelación lenta-descongelación lenta. Posterior a la descongelación espermática y mediante el software Sperm-Class-Analyzer, fueron analizadas la velocidad curvilínea (VCL) y lineal (VSL) (µm sec-1); movilidad total, rápida, media y lenta, y fueron comparadas entre tratamientos. Resultados. El tratamiento congelación rápida-descongelación lenta fue letal para las variables de velocidad y movilidad espermática, causando una significativa (p<0.05) inmovilidad pos-descongelación (100%). La interacción congelación lenta-descongelación rápida tuvo un efecto significativamente mejor (p<0.05) que los demás tratamientos, particularmente sobre variables como movilidad rápida (10.1 ± 1.1%), movilidad media (30.16 ± 4.1%) y velocidad curvilínea (51.5 ± 4.75 µm sec.-1), así mismo, generó una disminución del porcentaje de espermatozoides con movilidad lenta (41.7 ± 4.45%). La tasa de congelación posee un efecto principal significativo sobre la movilidad total. Conclusiones. El efecto de la interacción entre las tasas de congelación y la descongelación es nulo (excepto para la movilidad lenta), sin embargo, los efectos independientes de estos factores (efectos principales) sobre el resto de variables de movilidad son positivamente significativos y determinantes para el mantenimiento de aquellas características, especialmente el factor congelación (cuando es lento). Este es el primer reporte exitoso de crioconservación espermática de Bocachico P. magdalenae en el mundo, pudiendo ser usado en programas de conservación de esta especie en riesgo de extinción.