Testicular thermoregulation, scrotal surface temperature patterns and semen quality of water buffalo bulls reared in a tropical climate.

This study evaluated the capacity of thermoregulation and its consequences on the scrotal surface temperature patterns and semen quality of buffalo bulls raised in a wet tropical climate. Eleven water buffaloes were evaluated in the rainiest, in the transitional and in the less rainy season. Air temperature and humidity were consistently high, but the animals did not show thermal stress in any season. The scrotal temperature gradient of buffalo bulls using infrared thermography was described, and three parallel and decreasing thermal bands were characterised. Sperm quality (n = 176 ejaculates) was maintained in normal parameters over the periods. Pearson's coefficients showed that sperm volume and progressive motility were negatively correlated with ocular globe, epididymal tail and minimum scrotal temperatures (p < .01). Sperm membrane integrity was negatively influenced by increases in epididymal tail and minimum scrotal temperatures (p < .01). Ocular globe temperature also showed positive correlation with rectal, spermatic cord, and epididymal tail temperatures (p < .01). Therefore, even under high temperature and humidity, the thermoregulatory system was effective in preventing heat stress and the normality of scrotal surface temperatures, spermatogenesis and sperm maturation were maintained.

Assessment of surface temperatures of buffalo bulls (Bubalus bubalis) raised under tropical conditions using infrared thermography / Avaliação de temperaturas superficiais de touros bubalinos (Bubalus bubalis) criados em ambiente tropical com uso da termografia infravermelha

This paper aimed to evaluate the surface temperatures of buffalo bulls using infrared thermography, considering four distinct anatomical parts over time, and to correlate surface temperatures and thermal comfort indexes. The humid tropical climate (Kõppen's Afi) was predominant in the research station where the experiment was performed and the trial lasted from April to August. Ten bulls (n=10) were evaluated every 25 days (morning: 6:00-9:00; afternoon: 12:00-15:00) and the parameters assessed were respiratory rate (RR), rectal temperature (RT), and the thermograms of surface temperature for orbital area (ORB), right flank (RF), left flank (LF) and scrotum (SCR). Climatological data was continuously monitored and the Temperature and Humidity Index (THI) and the Index of Comfort of Benezra (ICB) were calculated. The average values of THI were ≥78, and significant differences between shifts were observed (P<0.05). The ICB ranged from 1.96 to 2.25 and significant differences were observed for shifts and throughout the months (P<0.05). The averages of surface temperatures were RT=38.2±0.5°C, ORB=36.1±0.8°C, LF=33.5±2.5°C, RF=35.4±1.7ºC and SCR=33.3±1.1°C, which exhibited significant differences for shifts and throughout the months (P<0.05). Positive correlations were obtained between THI and ORB (0.72), RF (0.77), LF (0.75) and SCR (0.41) (P<0.0001). The maximum temperature of ORB showed the highest correlation with RT (0.58, P<0.0001). Therefore, the surface temperatures are subject to climatic variations and increase throughout the day, due to the variation in thermal comfort indexes, and the maximum ORB temperature was the parameter most related to rectal temperature. Lastly, the results indicate that IRT may be a useful non-invasive and accurate tool to detect the variations in ORB, LF, RF and SCR temperature in buffalo bulls.

O presente trabalho visou avaliar as temperaturas superficiais de diferentes regiões anatômicas de búfalos ao longo do tempo, por meio da termografia infravermelha, e correlacioná-las a índices bioclimatológicos de conforto térmico. O ensaio foi realizado em região de clima tropical úmido (Afi de Kõppen), de abril a agosto. Dez touros (n=10) foram avaliados a cada 25 dias (manhã: seis-nove horas; tarde: 12-15h), quanto à frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e imagens termográficas da órbita ocular (ORB), flanco direito (FLd), flanco esquerdo (FLe) e escroto (ESC). Os dados climatológicos foram ininterruptamente monitorados, e calculados o índice de temperatura e umidade (ITU) e o índice de conforto de Benezra (ICB). O ITU foi ≥78, com diferença entre turnos (P<0,05). Já o ICB variou de 1,96 a 2,25 e apresentou diferenças ao longo dos meses e entre turnos (P<0,05). As temperaturas observadas foram de TR=38,2±0,5ºC, ORB=36,1±0,8ºC, FLd=33,5±2,5ºC, FLe=35,4±1,7ºC e ESC=33,3±1,1ºC, as quais variaram significativamente ao longo dos meses e entre turnos (P<0,05). O ITU apresentou correlações positivas com ORB (0,72), FLd (0,77), FLe (0,75) e ESC (0,41) (P<0,0001). A temperatura máxima de ORB apresentou a maior correlação com a TR (0,58; P<0,0001). Portanto, as temperaturas superficiais dos animais sofrem interferências das variações climáticas e se elevam ao longo do dia, devido à variação nos índices de conforto térmico; a temperatura máxima de ORB foi o parâmetro mais condicionado à temperatura retal. Também, as oscilações de temperatura de superfície de ORB, FLd, FLe e ESC podem ser aferidas em bubalinos com o uso da termografia infravermelha, de modo preciso e não invasivo.

Transporte de oócitos bovinos em meio de maturação por diferentes períodos de tempo sem controle da atmosfera gasosa / Transport of bovine oocytes in maturation medium for different periods of time whithout controlled gaseous atmosphere

Avaliou-se a viabilidade do transporte de oócitos em meio quimicamente definido, e analisou-se a necessidade da adição ou não de hormônios neste meio. Os oócitos do grupo-controle (0h) foram maturados por 24h em estufa de CO2, e os dos grupos experimentais foram transportados em incubadora portátil. No experimento I, as taxas de clivagem foram similares (P>0,05) para os grupos 0h (59,7 por cento), 3h (53,5 por cento) e 9h (48,8 por cento), e houve redução nos grupos 6h (46,1 por cento) e 12h (43,8 por cento). Essas taxas foram semelhantes entre os grupos 3h, 6h, 9h e 12h. A produção de blastocistos não foi diferente (P>0,05) para os grupos 0h (38,0 por cento), 3h (32,3 por cento), 6h (27,3 por cento) e 9h (24,8 por cento), e houve redução no grupo 12h (18,9 por cento). Essas taxas foram semelhantes entre os grupos 6h, 9h e 12h. No experimento II, não houve diferença (P>0,05) entre as taxas de clivagem para os grupos 0h (71,4 por cento), 3h (70,3 por cento), 6h (56,0 por cento) com hormônios, e os grupos 3h (64,8 por cento) e 6h (54,1 por cento) sem hormônios. A produção de blastocistos foi similar (P>0,05) para os grupos 0h (46,1 por cento), 3h com hormônios (45,8 por cento) e 3h sem hormônios (41,1 por cento), porém houve redução nos grupos 6h com hormônios (35,5 por cento) e 6h sem hormônios (33,5 por cento). Essas taxas foram semelhantes entre os grupos 3h sem hormônios e 6h com e sem hormônios. Estes resultados indicam que é possível otransporte de oócitos bovinos por um período de até nove horas, e que a adição de hormônios neste meio não influencia os índices de clivagem e de blastocistos.

The viability of the transport of the bovine oocytes was evaluated in chemically defined medium and the need for the addition or not of hormones in this medium was analyzed. The oocytes in the control group (0h) were matured for 24h in CO2 incubator, and in experimental groups they were transported in portable incubator. In experiment I, the cleavage rates were similar (P>0.05) to the groups 0h (59.7 percent), 3h (53.5 percent), and 9h (48.8 percent), but they decreased in groups 6h (46.1 percent) and 12h (43.8 percent), however, these rates were similar among the groups 3h, 6h, 9h, and 12h. The production of blastocysts was not different (P>0.05) for groups 0h (38.0 percent), 3h (32.3 percent), 6h (27.3 percent), and 9h (24.8 percent), but there was a reduction in the 12h group (18.9 percent). These rates were similar among the groups 6h, 9h and 12h. In experiment II, no significant difference (P>0.05) was observed among the rates of cleavage for the groups 0h (71.4 percent), 3h with (70.3 percent) and without hormones (64.8 percent), and 6h with (56.0 percent) and without hormones (54.1 percent). The production of blastocysts was similar (P>0.05) for groups 0h (46.1 percent) and 3h with (45.8 percent) and without hormones (41.1 percent), but decreased in groups 6h with (35.5 percent) and without hormones (33.5 percent). These rates were similar among the groups 3h without, 6h with and without hormones. These results indicate the possibility of the transport of bovine oocytes up to 9h, and the addition of hormones in this medium does not influence the rates of cleavage and blastocysts.

Efeito do estradiol e da progesterona no desenvolvimento e na qualidade de embriões bovinos produzidos in vitro / Effect of estradiol and progesterone on development and quality of bovine embryos produced in vitro

Avaliaram-se o desenvolvimento e a qualidade de embriões bovinos, cocultivados com células epiteliais do oviduto bovino (CEOBs) expostas ou não ao estradiol e à progesterona. Os ovócitos foram maturados in vitro por 24h e, então, fertilizados utilizando-se sêmen congelado, em estufa de CO2 a 5 por cento e 38,5ºC. As CEOBs foram cultivadas em TCM-199 com ou sem estradiol (E2) (24 horas), nas mesmas condições da maturação e fertilização in vitro (MIV e FIV), e, em seguida, adicionadas aos diferentes grupos em CR2 com ou sem progesterona (P4) (G1=P4+E2); (G2=E2); (G3=P4) e (G4=controle). Após 18h da FIV, as células foram cultivadas nos diferentes sistemas. Nenhuma diferença (P>0,05) foi observada nas taxas de clivagem entre G1, G2 e G4 (53,5 por cento; 56,3 por cento; 51,7 por cento) e nos padrões de blastocistos (BLs) (29,3 por cento; 31,2 por cento, 28,7 por cento). Índices menores (P<0,05) foram obtidos no G3 para ambas as variáveis (34,5 por cento; 16,4 por cento). G1 e G2 apresentaram taxas de eclosão maiores (P<0,05) que os outros grupos (23,3 por cento; 23,2 por cento), sendo G4 (19,3 por cento) diferente de G3 (16,1 por cento). Em G1, G2 e G3, o número de células nos BLs aumentou 125,9; 128,4 e 123,6, respectivamente (P<0,05), em relação ao G4 (112,5). Conclui-se que o tratamento das CEOBs com o E2, nas primeiras 24 horas de cultivo, pode ser usado isoladamente ou em combinação com a progesterona, a fim de melhorar a qualidade de embriões bovinos produzidos in vitro.

The development and quality of bovine embryos co-cultivated with bovine oviduct epithelial cells (BOEC) supplemented or not with estradiol and progesterone were evaluated. Oocytes were matured and fertilized in vitro (MIV/FIV) (5 percentCO2/38.5ºC). The BOEC were cultivated in TCM-199 with or without estradiol (E2) (24h), in the same conditions of MIV/FIV. Presumptive zygotes were transferred to BOEC in suspension after in vitro maturation and fertilization of bovine oocytes with thawed percoll-selected sperm. The zygotes were cultivated in CR2 medium containing or not progesterone (P4) (G1=P4+E2), (G2=E2), (G3=P4), and (G4=control). No significant differences (P>0.05) were found in the cleavage rates among G1, G2, and G4 (53.5 percent, 56.3 percent, and 51.7 percent) as well as in relation to the blastocystis (BL) rates (29.3 percent, 31.2 percent, and 28.7 percent). However, significant differences (P<0.05) were observed in the G3 for both variables (34.5 percent and 16.4 percent). G1 and G2 showed hatching rates higher (P<0.05) than the other groups (23.3 percent; 23.2 percent), being G4 (19.3 percent) different from G3 (16.1 percent) (P<0.01). In the groups G1, G2, and G3, the total cell number of the BL increased (125.9, 128.4, and 123.6) (P<0.05) compared to G4 (112.5). These results demonstrate that the treatment of the BOEC with estradiol in first the 24 hours of culture can be used separately or in combination with the progesterone to improve the quality of bovine embryos produced in vitro.