DOI: 10.1590/1089-6891v17i225386
MEDICINA VETERINÁRIA
QUALIDADE DO SÊMEN DE TAMBAQUI (Colossoma macropomum) CRIOPRESERVADO EM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE GEMA DE OVO
João Paulo Silva Pinheiro1
Liliane Veras Leite-Castro1
Fátima de Cássia Evangelista de Oliveira1
Francisco Renan Aragão Linhares1
Júlia Trugílio Lopes1
Carminda Sandra Brito Salmito-Vanderley1*
1Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza, CE, Brasil.
*Autora para correspondência - ssalmito@yahoo.com
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de gema de ovo (GO) sobre a cinética dos espermatozoides de tambaquis após a criopreservação. Utilizaram-se vinte machos de tambaquis (n= 4 pools), que foram induzidos hormonalmente com extrato hipofisário de carpa, para espermiação. Quatorze horas após a indução, realizou-se a coleta seminal. O sêmen de cada pool foi diluído em Ringer adicionado de 10% de dimetilsulfóxido (DMSO) acrescido ou não de GO (T1: sem acréscimo de GO; T2: com 5% de GO e T3: com 10% de GO). O sêmen tratado foi envasado em palhetas de 0,5 mL, congelado em vapor de nitrogênio líquido (dry shipper-30 min/-153 °C) e posteriormente transferidas para nitrogênio líquido. As palhetas foram descongeladas em banho-maria a 37 °C/30 segundos. A taxa de motilidade (%) e a velocidade curvilinear espermática (µm/s) foram analisadas em sistema computadorizado (CASA). Os dados foram expressos em média ± desvio padrão e foi aplicado o teste de Tukey (P<0,05). Houve uma redução significativa na porcentagem de espermatozoides móveis e velocidade curvilinear após a adição de GO independente da concentração. Logo, a adição de GO ao Ringer + DMSO teve efeito negativo sobre a motilidade do sêmen congelado de tambaqui.
The aim of this study was to evaluate the effect of egg yolk (EY) addition on the sperm kinects after cryopreservation. We used twenty tambaqui males (n = 4 pools), which were induced homonally to spermiation with carp pituitary extract. Fourteen hours after induction, a seminal collection was performed. The semen from each pool was diluted with Ringer added 10% DMSO on the presence or absence of egg yolk (T1: no additional EY; T2: 5% EY; and T3: 10% EY). The treated semen was loaded in 0.5 mL straws, frozen in a nitrogen vapor vessel (dry shipper) (30 min / -153 °C), and then transferred to liquid nitrogen. Straws were thawed in a water bath at 37 °C / 30 seconds. The analyses of motility rate (%) and sperm curvilinear velocity (µm/s) were performed on computerized system (CASA). Data were expressed as mean ± standard deviation, and Tukey test was applied (P<0.05). There was a significant reduction in the percentage of motile spermatozoa and curvilinear velocity after the addition of egg yolk to the crioprotection solution, regardless of the concentration. Therefore, the addition of EY to Ringer + DMSO had negative effect on motility of tambaqui frozen sperm.
Enviado em: 12 julho de 2013
Aceito em: 21 janeiro de 2016
O tambaqui (Colossoma macropomum) é um peixe Characiforme endêmico da região amazônica do Brasil. Também é encontrado em outras regiões como o Nordeste, em virtude de sua rusticidade para criação em cativeiro e do grande apelo culinário(1, 2), sendo, assim, uma das espécies mais cultivadas no Brasil(3).
Em virtude da grande demanda de mercado, o tambaqui foi eleito como uma das espécies prioritárias para cultivo(3); entretanto, com a pesca predatória e com a construção de barragens em rios, que impedem sua reprodução no ambiente natural, os estoques de tambaquis estão sendo reduzidos assim como sua capacidade de reposição(4,5). Logo, o uso da técnica de criopreservação de sêmen poderá facilitar a formação de famílias para melhoramento e conservação da diversidade genética da espécie, permitindo a constituição de bancos de germoplasma(6,7).
O sucesso da criopreservação está relacionado a diversos fatores, entre eles a composição do diluente e o crioprotetor intracelular e/ou extracelular utilizado. Portanto, busca-se a associação ideal entre esses elementos com o intuito de garantir uma boa qualidade seminal pós-descongelação(8-10).
Diluentes mais complexos com diferentes concentrações de íons podem fornecer maior nutrição e proteção aos espermatozoides, como o Ringer modificado para peixes, composto por NaCl, KCl, NaHCO3 e CaCl2 , já testado para outras espécies de água doce, apresentando boas taxas de motilidade espermática(11-13).
De acordo com Salmito-Vanderley et al.(8), um dos crioprotetores intracelulares mais utilizados com sucesso na congelação seminal de peixes é o dimetilsulfóxido (DMSO), já testado para várias espécies de Characiformes(14-17).
Quanto ao crioprotetor extracelular, a gema de ovo de galinha é bastante utilizada, pois possui em sua composição a fosfatidilcolina (lecitina) e lipoproteínas, que atuam na estabilização da membrana reduzindo as crioinjúrias(5). De fato, em muitos trabalhos de criopreservação de sêmen de Characídeos, a gema de ovo é usada em associação à solução de glicose 5% (diluente) e ao crioprotetor intracelular DMSO, com resultados controversos entre os autores(6, 16, 18-21).
Como não há trabalhos com a espécie C. macropomum que demonstrem se a utilização da gema de ovo associada ao diluente Ringer é eficaz quanto à cinética espermática pós-descongelação, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da associação do diluidor Ringer + DMSO com diferentes concentrações de gema de ovo sobre a taxa de motilidade e velocidade dos espermatozoides de tambaqui após a criopreservação.
Este trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética para o uso de animais da Universidade Estadual do Ceará (UECE), processo n° 09144388-1.
Para o desenvolvimento do estudo, foram utilizados vinte machos adultos, com idade média de três anos de idade, peso médio de 6,12 ± 0,41kg e comprimento médio de 61,95 ± 4,52cm, provenientes do Centro de Pesquisa em Aquicultura (CPAq) do Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS), localizado no município de Pentecoste, Ceará.
Os peixes foram induzidos hormonalmente à espermiação com uma dose de extrato hipofisário de carpa (2 mg.kg-1), intracelomático, na base da nadadeira peitoral, sendo realizada a coleta seminal quatorze horas após essa indução. A fim de reduzir o estresse durante a coleta seminal, cada animal foi sedado com solução à base de óleo de cravo (Eugenol; União Vegetal Suplementos Nutricionais Ltda) na proporção 1:10:10000 (eugenol: álcool absoluto: água) até que apresentasse a perda do equilíbrio (ventre voltado para cima). Após esta etapa, o animal foi imediatamente retirado do tanque, com os olhos vendados com pano úmido, colocado sobre esponja e submetido à coleta de sêmen. Após este procedimento, o mesmo era devolvido ao tanque de manuseio para se recuperar totalmente da sedação.
Na coleta seminal, a papila urogenital foi cuidadosamente limpa e enxuta e uma pressão abdominal foi realizada no sentido ântero-posterior para liberação do sêmen. Logo após, foram aferidos o volume (mL) com tubos graduados e o pH (0-14) mediante uso de fitas reagentes. As amostras seminais foram avaliadas subjetivamente ao microscópio de luz (400X). A primeira análise foi feita com o sêmen puro, sem adição de água do tanque, e a segunda após sua ativação com água do tanque (2 µL de sêmen: 100 µL de água). Amostras seminais, cuja motilidade foi nula na primeira análise e que após ativação mostrou motilidade seminal igual ou superior a 90%, foram selecionadas para a formação de quatro pools de sêmen (n= 4), em que cada pool foi composto pelo sêmen de cinco machos diferentes em iguais proporções.
Uma alíquota de 100µL foi destinada para mensuração da osmolaridade (mOsm/Kg) seminal de cada animal (Osmometer Automatic, Roebling, Alemanha). Alíquotas de 1µL foram retiradas e diluídas em 4000µL de solução salina formolizada a 1% para contagem de espermatozoides em Câmara de Neubauer.
No que se refere ao processo de criopreservação, utilizou-se Ringer modificado para peixes (NaCl, 6,5 g/L; KCl, 3,0 g/L; NaHCO3 , 0,2 g/L; CaCl2 .6H O, 0,3 g/L; pH 7,8; 300 mOsmol/Kg) (RANA e MCANDREW, 1989) como diluente, dimetilsulfóxido a 10% (DMSO) como crioprotetor intracelular
e gema de ovo a 5% ou 10% como crioprotetor extracelular. Tais substâncias foram combinadas constituindo os seguintes tratamentos: Ringer + DMSO (T1); Ringer + DMSO + gema 5% (T2); Ringer + DMSO + gema 10% (T3). As amostras foram diluídas na proporção de 1:4 (sêmen:diluidor) e envasadas em palhetas plásticas de 0,5 mL.
Posteriormente, as palhetas foram seladas com álcool polivinílico e transferidas para vapor de nitrogênio em dry shipper (Taylor-Wharton, CX100; -153 °C) por 30 minutos e, em seguida, imersas em botijão de nitrogênio líquido (-196 °C). As amostras congeladas foram transportadas para o Laboratório de Biotecnologia da Reprodução de Peixes (LBRP), localizado na Universidade Estadual do Ceará (UECE), Fortaleza, Brasil.
Após quinze dias da criopreservação, as palhetas foram descongeladas em banho-maria a 37 °C por 30 segundos. Em seguida, o sêmen ativado com NaCl (50 mM) foi submetido à análise da cinética espermática (motilidade total e velocidade curvilinear dos espermatozoides - VCL) com auxílio da câmara de Makler® acoplada a um microscópio óptico de contraste de fase e a um sistema computadorizadodeanáliseseminal(CASA)(Computer Assisted Sperm Analyzer- 400×magnificância; software SCA® - Sperm Class Analyzer®).
Para avaliar possíveis diferenças entre os tratamentos, os dados de motilidade e de velocidade curvilinear foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, com um nível de significância de 5%, por meio do Statistical Analysis System (SAS), 2003. Os dados de pH e osmolaridade foram expressos como média ± desvio-padrão.
O sêmen de tambaqui apresentou coloração esbranquiçada e aspecto leitoso, com volume de 4 a 6 mL por macho, com concentração espermática entre 12 a 27 x 109 espermatozoides/mL, osmolaridade de 298,2 ± 11,7 mOsmol e de pH 8,0 ± 0,5.
Viveiros e Godinho(22) mencionaram o volume seminal como um fator importante no processo reprodutivo e, tanto em espécies migratórias na época de reprodução quanto em animais induzidos com hormônio, este parâmetro é bastante variável. Esta característica é influenciada por muitos fatores tais como espécie, estado nutricional, peso, idade, tipo e dosagem da indução hormonal, além do método de coleta de sêmen(2).
Farias et al.(23) e Menezes et al.(24) obtiveram, com tambaqui, concentrações espermáticas da ordem de 35 x 109 espermatozoides/mL, portanto superiores às encontradas neste trabalho, provavelmente, porque estes autores usaram uma dosagem hormonal inferior (1 vs 2 mg kg-1). Segundo Viveiros et al.(25), doses hormonais maiores promovem uma maior hidratação testicular, gerando um aumento no volume do fluido seminal e diminuição da concentração espermática. No entanto, as concentrações espermáticas obtidas no presente estudo foram similares às encontradas por Vieira et al.(1) e Leite et al.(9), e superiores às encontradas por Maria et al.(2).
O pH e a osmolaridade do sêmen apresentaram valores dentro dos padrões para peixes de água doce, segundo Millinger(26). O conhecimento da osmolaridade média do sêmen de peixe teleósteos, como no caso do tambaqui, é de extrema importância na reprodução assistida, uma vez que seus espermatozoides permanecem quiescentes na osmolaridade do plasma seminal(27), fator crítico aos espermatozoides que, após a ativação, tem uma viabilidade média de aproximadamente 2 minutos. Dentre os fatores que ocasionam a ativação da motilidade espermática está o choque osmótico que os espermatozoides sofrem ao encontrarem a água doce (meio hipotônico; 4 mOsm/Kg) ou salgada (meio hipertônico, 1.000 mOsm/Kg), se teleósteos continentais ou marinhos(28).
Um fator determinante para o sucesso da criopreservação de sêmen é o desenvolvimento de diluidores seminais com pH e, principalmente, osmolaridade ajustados para a espécie, a fim de manter a quiescência dos espermatozoides antes da etapa de descongelação, de modo a não favorecer ativação espontânea e, com isso, perda de viabilidade espermática.
Os dados de motilidade e velocidade espermática, obtidos pelo sistema de análise seminal computadorizado (CASA) após a descongelação estão descritos na Tabela 1. Foi observado que o tratamento com Ringer + DMSO sem acréscimo de gema (T1) apresentou uma média de 20,4% de espermatozoides móveis após a descongelação, sendo este valor superior aos encontrados para os tratamentos com adição de gema (P<0,05).
A adição de gema de ovo promoveu uma diminuição significativa na motilidade espermática, independente da concentração utilizada (5 ou 10%), apresentando em média 15,8% de espermatozoides móveis no T2 (com 5% de gema), e 13,9% no T3 (com 10% de gema) (P>0,05). A redução na qualidade seminal pós-descongelação também foi observada em alguns trabalhos, que apresentaram baixas taxas de motilidade espermática(6,9,15,29) e significativo aumento nas alterações morfológicas(30) ao se utilizar a gema de ovo associada a diferentes crioprotetores, inclusive DMSO.
Em estudos sobre criopreservação de sêmen de tambaqui, Menezes et al.(24) observaram motilidade entre 5 à 10% de espermatozoides após a descongelação do sêmen diluído apenas com DMSO. No presente estudo, foi encontrada uma taxa de espermatozoides móveis superior (20%) a esse estudo utilizando apenas o DMSO(24); no entanto, foi inferior ao encontrado por Carneiro et al.(6) ao utilizarem Glicose com DMSO e 10 % gema de ovo (36%). Essa variação pode ter ocorrido em virtude das diferentes condições de manejo dos reprodutores(9) e pela utilização de diferentes taxas de diluição do sêmen(31).
Além da composição do meio diluidor, um dos fatores que influenciam a qualidade do sêmen criopreservado é a motilidade espermática inicial,(8, 32) cuja análise ficou mais precisa(33) com o advento de métodos computadorizados de avaliação da motilidade. Outros aspectos do movimento espermático passaram a ser relacionados com a capacidade fertilizante do sêmen(9). Dentre esses aspectos, um dos mais analisados é a velocidade espermática, principalmente a velocidade curvilinear (VCL) que no sêmen de Prochilodus lineatus após a descongelação apresentou altos níveis de correlação com a taxa de fertilização(34). No presente estudo, a VCL do tratamento com ausência de gema foi em média 34,1 µm/s, sendo superior às encontradas para os tratamentos com acréscimo de 5 e 10% de gema (26,6 µm/s e 23,1 µm/s, respectivamente) (P<0,05).
NASCIMENTO et al.(35) utilizaram o CASA para avaliação da motilidade e velocidade espermática de pirapitinga (Piaractus brachypomus) após a descongelação e também observaram variação da VCL entre os diferentes tratamentos. Essa análise da VCL é de suma importância, já que é a velocidade da trajetória real do espermatozoide(36), e está relacionada com a capacidade fertilizante do sêmen de peixes(34).
Nas condições em que se deu este experimento, a adição de gema de ovo ao diluidor (Ringer + DMSO) teve efeito negativo sobre a motilidade e velocidade curvilinear do sêmen congelado de tambaqui, parâmetros importantes para a fertilização.
À Universidade Estadual do Ceará (UECE), ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) e ao Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS) pelo apoio no desenvolvimento da pesquisa.
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