Avaliaram-se diferentes sistemas de
refrigeração do sêmen ovino, através da aferição e comparação das
curvas obtidas e seus efeitos sobre a qualidade do sêmen
criopreservado. Ao final da refrigeração, os parâmetros espermáticos
motilidade, vigor, defeitos morfológicos, viabilidade e estado
acrossomal foram analisados. Para a avaliação pós-descongelação mais
dois testes foram acrescentados: avaliação da integridade de membrana
plasmática (IMP) e teste de exaustão com quatro horas de incubação a
+37ºC. A refrigeração foi realizada em refrigerador doméstico e
num balcão horizontal. Para controlar a queda de temperatura desses
equipamentos, colocaram-se as palhetas entre bolsas plásticas contendo
água aquecida a +32ºC, constituindo quatro sistemas: RS (refrigerador
sem bolsa), RC (refrigerador com bolsa), BS (balcão sem bolsa) e BC
(balcão com bolsa), os quais resultaram em quatro taxas de
refrigeração: -1,4ºC/min, -0,4ºC/min, -2,9ºC/min e -0,45ºC/min, para
RS, RC, BS e BC, respectivamente. Após a refrigeração, observou-se
diferença na motilidade espermática (P<0,05), em que BS apresentou
menor média. O sistema BS obteve a menor média de vivos íntegros e
também a maior de mortos íntegros ao final da refrigeração, diferindo
de RC e BC. Quanto aos defeitos morfológicos pós-refrigeração, BS
apresentou maior média (P<0,05), ao passo que RC e BC apresentaram
as menores médias. Não foram observadas diferenças significativas entre
os tratamentos na descongelação e ao final do teste de exaustão.
Concluiu-se que as diferentes taxas de refrigeração afetaram o sêmen no
final da fase de refrigeração, mas não após a descongelação.
PALAVRAS-CHAVES: Congelação, ovino, protocolos-refrigeração, sêmen.
ABSTRACT
INFLUENCE OF COOLING SYSTEMS ON THE QUALITY OF OVINE SEMEN CRYOPRESERVED IN STRAWS
Different types of cooling systems of ram semen were evaluated by the
measurement and comparison of cooling rates and their effects on the
post-thawing quality. Motility, vigor, morphology damages,
viability and acrosomal status were tested at the end of 90 minutes of
cooling and post-thawing. Regarding post-thawed semen, the same
parameters were used, in addition to the assessment of the integrity of
the plasmatic membrane, and the resistance test by the incubation of
semen at +37ºC for 4 hours. Semen refrigeration was carried out in a
domestic refrigerator and in a horizontal refrigerator. To control the
temperature drop of semen in both equipments, the slats were disposed
between plastic bags containing water at +32ºC, constituting four
combinations of cooling procedures: RS (refrigerator without bag), RC
(refrigerator with bag), BS (horizontal refrigerator without bag) and
BC (horizontal refrigerator with bag), resulting in four cooling rates:
-1.4ºC/min, -0.4ºC/min, -2.9°C/min and -0.45ºC/min, for RS, RC, BS and
BC, respectively. At the end of the cooling period, BS treatment showed
the lowest percentage of sperm motility (P<0.05), the lowest mean of
live spermatozoa with intact acrosome, and the highest mean of dead
spermatozoa with intact acrosome (P<0.05). As for
morphological defects, BS treatment had the highest mean whereas the
systems RC and BC resulted in the lowest means. There was no
significant difference among treatments in relation to frozen-thawed
semen at the end of the resistant test. It was concluded that the
different cooling rates affected ram semen at the end of cooling stage
but not at post-thawing.
KEYWORDS: Cooling protocols, cryopreservation, ovine, semen.
INTRODUÇÃO
A inseminação artificial (IA) aliada à utilização do sêmen congelado é
uma biotecnologia que oferece inúmeras vantagens aos sistemas de
produção animal, principalmente para os programas de reprodução que
visam à multiplicação de indivíduos de alto mérito genético, por
conseguinte, de alto valor comercial. Embora o sêmen congelado venha
sendo utilizado ao longo de cinquenta anos na indústria bovina, sua
utilização na espécie ovina continua sendo limitada (CURRY, 2000; HOLT,
2000).
Atualmente nas fêmeas ovinas, os melhores índices de fertilidade com
sêmen congelado são obtidos após IA por via laparoscópica, com
deposição do sêmen diretamente no útero. Esta técnica é considerada
como a responsável pela expansão do uso do sêmen na espécie (EPPLESTON
& MAXWELL, 1993). No entanto, tal técnica apresenta limitada
aplicação a campo de forma rotineira, pois requer instrumental de custo
elevado e mão de obra especializada. A técnica de IA cervical, por ser
de baixo custo e de fácil execução, surge como alternativa, pois
permitiria um uso mais expressivo do sêmen ovino congelado. Entretanto,
a aplicação cervical também possui suas limitações, como a difícil
transposição da cérvix da ovelha com seus anéis tortuosos, inabilidade
dos espermatozoides criopreservados em atravessar a cérvix, em virtude
da motilidade e da viabilidade reduzida no trato genital da fêmea, da
maturação excessiva das membranas espermáticas, oriundas do processo de
criopreservação, o qual promove aumento na população de espermatozoides
capacitados e acrossomos reagidos (MAXWELL & WATSON, 1996; SALAMON
& MAXWELL, 2000).
O processo de criopreservação requer a exposição dos espermatozoides a
diversos fatores estressantes, como redução de temperatura,
desidratação celular, congelação, descongelação e reidratação. Os
métodos utilizados a campo para criopreservação de sêmen utilizam
materiais simples como caixas de isopor com gelo ou refrigeradores para
a refrigeração e caixas de isopor com nitrogênio líquido para a
congelação que, embora viáveis, apresentam variações nas curvas de
refrigeração e congelação. Nos últimos anos, vêm sendo testados
aparelhos automatizados para a criopreservação de sêmen. Trata-se de
aparelhos que possuem como principal proposta o fato de proporcionarem
curvas de temperatura programáveis e homogêneas (GONZALEZ, 2004). Um
ritmo homogêneo e constante é importante não apenas para se evitar o
choque térmico nos espermatozoides, como também para a padronização das
técnicas e obtenção de partidas mais homogêneas. RODELLO (2006),
utilizando bolsas de água durante a refrigeração do sêmen ovino em
geladeira, obteve qualidade espermática e queda de temperatura
(-0,5ºC/mim) semelhantes às conseguidas em sistema automatizado.
O processo de congelação é uma sequência de eventos, tais como
diluição, refrigeração, congelação e descongelação, com diferentes
fatores prejudiciais aos espermatozoides. Dessa forma, a refrigeração
causa um tipo específico de alteração relacionada com a mudança de fase
dos lipídios da membrana plasmática (WATSON, 2000) que é diferente das
que ocorrem durante a congelação, como estresses osmóticos, químicos e
mecânicos sobre as células (HAMMERSTEDT
et al., 1990).
Com este trabalho, objetivou-se avaliar diferentes sistemas de
refrigeração de sêmen ovino envazado em palhetas, refrigerador
doméstico e um balcão refrigerador horizontal. Foram comparados os
efeitos da utilização de um sistema isolante constituído de bolsas de
água, com a função de evitar a ocorrência de choque térmico,
preservando, assim, a viabilidade espermática. Além disso,
caracterizaram-se as taxas de refrigeração obtidas nos sistemas, tendo
em vista a obtenção de melhores resultados ao final do processo de
criopreservação.
MATERIAIS E MÉTODOS
Colheitas e avaliação do sêmen
As colheitas e as criopreservações de sêmen foram realizadas no
Laboratório de Reprodução Animal da Embrapa Recursos Genéticos e
Biotecnologia, localizada na Fazenda Experimental Sucupira, Brasília,
DF. Utilizaram-se três carneiros da raça Santa Inês, em idade adulta e
boa condição corporal. Cada reprodutor foi submetido a um total de dez
colheitas por meio de vagina artificial aquecida a +42ºC. Analisaram-se
os ejaculados considerando os seguintes parâmetros: volume, aspecto,
turbilhonamento, motilidade, vigor, concentração e morfologia
espermática. Os ejaculados utilizados no programa de criopreservação
foram aqueles que apresentaram os seguintes padrões mínimos: volume 0,5
mL, motilidade de 70%, vigor 3 e concentração de 3x10
9 sptz/mL.
Processamento do sêmen
Após as avaliações iniciais dos ejaculados, procedeu-se à pré-diluição
na proporção de 1:1 (sêmen/meio diluidor) em meio de congelação
glicina-gema-leite (GGL) (GONZALEZ, 1999) em temperatura de +32ºC. Em
seguida, os ejaculados foram misturados, formando-se um pool dos três
carneiros. O sêmen foi, então, rediluído, ajustando-se a uma
concentração final de 100x10
6 espermatozoides totais/doses e
envazado em palhetas de 0,25 mL. As palhetas foram refrigeradas e
distribuídas de acordo com as seguintes técnicas de refrigeração:
refrigerador sem bolsa de água – RS; refrigerador com bolsa de água –
RC; balcão sem bolsa de água – BS e balcão com bolsa de água – BC.
Sistemas de refrigeração
Para a refrigeração de sêmen realizado em refrigerador doméstico,
utilizou-se um aparelho Consul compacto, modelo CRC12A com capacidade
de 120 litros, dentro do qual foram criados dois sistemas. O primeiro
consistia na forma convencional de refrigeração de sêmen, onde o
suporte com as palhetas era colocado diretamente no interior do
equipamento. No segundo sistema, as palhetas eram dispostas entre
bolsas contendo água, as quais serviam como um sistema isolante
térmico. Estas, confeccionadas artesanalmente com sacos plásticos,
possuíam as medidas do suporte das palhetas (Nutricell® −
Campinas/SP), 37 cm de comprimento por 15 cm de largura. Para o
processo de refrigeração foram utilizadas duas bolsas com volume de 200
mL e uma bolsa de 400 mL de água, dispostas e retiradas da seguinte
maneira: após as bolsas estarem aquecidas a +32ºC, a bolsa de 400 mL
ficava embaixo do suporte e as outras duas por cima; após 35 minutos de
refrigeração, retirava-se a primeira bolsa de cima, aos cinquenta
minutos era removida a segunda bolsa e por último a bolsa de 400 mL era
retirada com sessenta minutos de refrigeração, completando-se noventa
minutos. A ordem de retirada das bolsas seguiu a metodologia descrita
por RODELLO (2006), em que se utiliza um sistema isolante semelhante
para refrigeração de sêmen ovino em geladeira Minitub® 518C. Para a
refrigeração em balcão, empregou-se um modelo horizontal com circulação
forçada de ar e monitor de temperatura (ELO800/SPE). Utilizaram-se dois
sistemas de refrigeração, sem bolsas e com bolsas de água e um período
de noventa minutos. Considerando o modelo de suporte de palhetas
utilizado no balcão horizontal, as medidas das bolsas de água diferiram
daquelas usadas no refrigerador e possuíam 18 cm de comprimento e 15 cm
de largura. Utilizaram-se duas bolsas de 250 mL por cima do suporte com
as palhetas e uma bolsa de 400 mL em baixo. Passados 35 minutos de
refrigeração era retirada a primeira bolsa de cima, aos 57 minutos
removia-se a segunda bolsa e aos sessenta minutos a terceira bolsa, a
de baixo.
Monitoramento das curvas de refrigeração
As temperaturas das curvas de refrigeração obtidas nos sistemas,
refrigerador, refrigerador com bolsa, balcão e balcão com bolsa foram
aferidas nas dez partidas com o uso de um termômetro digital HD 8802
modelo IT18 (Delta OHM) com sensor tipo K. O sensor foi inserido dentro
de uma palheta contendo sêmen e o meio de congelação GGL
(glicina-gema-leite) (Figura 1).
Avaliações do sêmen refrigerado
Ao final da refrigeração do sêmen, três palhetas de cada tratamento
(RS, RC, BS e BC) foram reaquecidas a +37ºC por trinta segundos e
avaliadas subjetivamente quanto à motilidade (0-100%) e vigor (0-5) por
microscopia de luz. Uma alíquota de vinte microlitros de sêmen de cada
palheta foi diluída em 1 mL de solução formol-salina para análise da
morfologia espermática e armazenada em tubos eppendorfs de 1,5mL a
+5ºC, para posterior leitura em microscopia de contraste de fase.
A avaliação da viabilidade e integridade do acrossomo foi determinada
por microscopia de campo claro através da coloração dupla (Trypan-blue
+ Giemsa) segundo DIDION (1989), na qual se acrescentaram 20 μL de
sêmen a 20 μL de Trypan-blue em tubo eppendorf por doze minutos. Desta
amostra fez-se um esfregaço, fixado em metanol por cinco minutos, que,
depois de seco, era imerso em Giemsa por 8 a 24 horas.
Foram contadas duzentas células por lâmina e classificaram-se os espermatozoides encontrados conforme a descrição que segue:
espermatozoide vivo com acrossomo íntegro – cabeça rosada e acrossomo rosado escuro;
espermatozoide vivo com acrossomo reagido – cabeça toda rosada e acrossomo rosado (descorado);
espermatozoide morto íntegro – cabeça azul e acrossomo rosado escuro;
espermatozoide morto reagido – cabeça toda azul acrossomo azul (descorado).
Processo de criopreservação
As bandejas contendo as palhetas foram transferidas para uma caixa de
polietileno (isopor) contendo nitrogênio líquido a uma distância de 5
cm acima do nível no nitrogênio, permanecendo por 20 minutos, sendo,
então, mergulhadas em nitrogênio líquido, acondicionadas em raques e
armazenadas em botijão criogênico a -196ºC.
Descongelação do sêmen
As amostras foram descongeladas a +37ºC durante trinta segundos e
depositadas em tubos de vidro de 5 mL mantidos aquecidos a +37ºC, sendo
avaliados os mesmos parâmetros do sêmen refrigerado, acrescidos de
outros dois testes: integridade de membrana plasmática (IMP) e teste de
exaustão. Analisaram-se três palhetas de cada sistema de
refrigeração/congelação por partida.
Integridade de membrana plasmática
A integridade da membrana plasmática foi avaliada utilizando-se uma
combinação das sondas fluorescentes diacetato de carboxifluoresceína
(DIC) e o iodeto de propídio (IP), como descrito por HARRISON &
VICKERS (1990). Adicionram-se 10 μL de sêmen descongelado a 40 μL de
uma solução preparada com a combinação de 10 μL de formol salina
tamponada, 10 μL de DIC e 5μL de IP para 480μL de citrato de sódio a
2,94%. Após a incubação por quinze minutos à temperatura ambiente, uma
alíquota de 10 μL dessa suspensão foi depositada entre lâmina e
lamínula. Contaram-se duzentas células, por meio de um microscópio de
epifluorescência, sendo os espermatozoides considerados com membrana
íntegra quando corados com verde e com membrana lesada quando corados
de vermelho ou verde e vermelho.
Teste de termo resistência (TTR)
As palhetas descongeladas foram submetidas a teste de exaustão a +37ºC
durante 240 minutos (PAGANINI FILHO, 1997), não sendo acrescentado em
nenhum momento meio de congelação. Procedeu-se às análises no momento
da descongelação (hora 0) e aos 240 minutos (hora 4) de incubação.
Delineamento experimental
Os dados coletados foram analisados por meio do software SAS
(Statistical Analysis System) (2004), utilizando-se o procedimento GLM
(análise de variância), num esquema fatorial 2x2, considerando-se os
efeitos dos sistemas de refrigeração, a presença ou não das bolsas de
água e as interações entre eles. Quando algum efeito foi observado,
utilizou-se o teste de média Duncan, considerando nível de
significância de P<0,05.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na
Figura 1
estão representadas as curvas de refrigeração obtidas nos quatro
sistemas. O sistema em refrigerador doméstico sem bolsas de água (RS),
grupo-controle, apresentou um descenso brusco de temperatura, caindo no
primeiro minuto -18ºC, provavelmente pelo fato de as palhetas ficarem
em contato direto com o ambiente do refrigerador. Uma queda de
temperatura semelhante foi relatada por RODELLO (2006), observando um
descendo de -19,3ºC no primeiro minuto de refrigeração do sêmen ovino
realizada em geladeira. RS teve queda média de -1,4ºC/min, após
dezenove minutos atingiu +5ºC, temperatura em que as palhetas
permaneceram estabilizando por mais 71 minutos, até completar-se
noventa minutos de refrigeração e estabilização.
O ritmo obtido no sistema refrigerador com bolsa (RC) proporcionou uma
queda média de -0,4ºC/min, alcançando +5ºC após 65 minutos; o sêmen
permaneceu estabilizando 25 minutos. Esta taxa é semelhante à
encontrada por RODELLO (2006) na refrigeração em geladeira Minitub®
518C com bolsas de água, tendo conseguido um ritmo médio de -0,5ºC/min.
O sistema de refrigeração em balcão sem bolsas (BS) de água apresentou
uma queda de temperatura ainda mais rápida, caindo -21ºC no primeiro
minuto, tendo em média uma taxa de -2,9ºC/min, atingindo +5ºC após nove
minutos, com período de estabilização de 81 minutos.
A taxa de refrigeração média conseguida no sistema balcão com bolsa foi
de -0,45ºC/min, alcançando +5ºC depois de 59 minutos. As palhetas
estabilizaram por 31 minutos.
Para todos os parâmetros avaliados, não foram observadas interações
entre sistema de refrigeração (refrigerador e balcão) x sistema
isolante (com bolsa e sem bolsa).
Comparando-se os quatro sistemas ao final do período de refrigeração do
sêmen, foi observada diferença significativa (P<0,05) na motilidade
espermática (
Tabela 1).
O grupo controle RS e os tratamentos RC e BC não diferiram entre si em
relação à motilidade, 63,8%, 67,5%, 67,8%, respectivamente. No entanto,
o tratamento BS teve a menor média – 58,1% (
Tabela 1).
Essa diferença na motilidade ocorreu em função das bolsas de água
utilizadas (P<0,05) e não do tipo de sistema refrigerador
(refrigerador ou balcão). O sistema BS foi o que apresentou a queda de
temperatura mais rápida e possivelmente o sêmen refrigerado neste
método possa ter sido prejudicado. É sabido que a refrigeração rápida
do sêmen de +30ºC para 0ºC (WATSON, 2000) e até mesmo a redução de
temperatura de +37ºC para 5ºC (LÓPEZ, 1999) induzem um estresse letal
em algumas células, proporcional à taxa de refrigeração, intervalo de
temperatura e ao limite de temperatura, conhecido como choque térmico.
O choque térmico pode gerar rupturas na membrana plasmática que
possibilitam a perda de cátions e enzimas dos espermatozoides,
diminuindo de forma irreversível sua motilidade e atividade metabólica
(WHITE, 1993). As alterações também incluem o decréscimo da glicólise e
frutólise e, consequentemente, da respiração celular, e aumento da
degeneração do ácido desoxirribonucleico (RODELLO, 2006). Trata-se de
dados que estão de acordo com os relatados por OLLERO
et al.
(1998). Esses autores utilizaram uma taxa de refrigeração de
-0,25ºC/min, no estudo dos efeitos da refrigeração, congelação e
descongelação e da habilidade crioprotetora de quatro diluentes sobre o
espermatozoide ovino, obtendo uma motilidade espermática subjetiva
média pós-refrigeração de 62% em meio Tryladil-gema.
Para o vigor espermático, não houve diferença significativa entre os tratamentos após a refrigeração (
Tabela 1).
A percentagem de espermatozoides vivos com acrossomo íntegro (VI) ao
final dos noventa minutos de refrigeração apresentou diferença
significativa entre os tratamentos (P<0,05). O método BS (85%) teve
menor média de vivos íntegros em relação aos demais, também havendo
diferença significativa para o parâmetro morto com acrossomo íntegro
(MI), sendo o tratamento BS aquele que obteve a maior média de
espermatozoides mortos íntegros (14,1%) (
Tabela 1).
Observa-se que a percentagem de vivos íntegros seguiu uma tendência da
motilidade, reforçando a ideia de que o sistema BS possa ter diminuído
a qualidade espermática, em virtude da queda brusca de temperatura. A
diferença em relação às médias de espermatozoides VIU e MI deve-se ao
uso das bolsas de água (P<0,05). Os quatro tratamentos não mostraram
diferenças significativas quanto à percentagem de espermatozoides vivos
com acrossomo reagido (VR) e percentagem de mortos com acrossomo
reagido (MR) (
Tabela 1).
A percentagem de defeitos de morfologia no sêmen fresco foi de 9,4 ±
2,2%, e após a refrigeração observou-se um aumento de defeitos nos
quatro sistemas, com diferença significativa entre eles (P<0,05). O
tratamento BS obteve a maior média de defeitos pós-refrigeração
(15,4%), ao passo que os tratamentos que utilizavam bolsas de
água RC e BC tiveram as menores médias de defeitos morfológicos, 11,5%
e 11, 1%, respectivamente. Já o grupo-controle RS (13,6%) foi
semelhante aos outros três tratamentos (
Tabela 1).
As transições de fase da membrana plasmática decorrentes da
refrigeração rápida são responsáveis pelo aumento das alterações
acrossomais e de defeitos de cauda (PARKS & GRAHAM, 1992). Segundo
BATEMAN (2001), que avaliou os efeitos de diluentes e métodos de
refrigeração sobre a função do espermatozoide canino, a refrigeração do
sêmen resulta num aumento de defeitos morfológicos principalmente da
cauda do espermatozoide.
Após a descongelação do sêmen, não foi observada diferença
significativa na motilidade e no vigor espermática entre os quatro
tratamentos. Esse resultado sugere que o ritmo utilizado durante a
refrigeração não exerceu efeito no sêmen após o processo de congelação,
corroborando o relatado por JANUSKAUSKAS
et al.
(1999), que também não observaram diferenças entre duas taxas de
refrigeração no sêmen bovino, lenta (-0,1ºC/min) e rápida (-4,2ºC/min),
sobre a motilidade subjetiva após congelação automatizada. Está de
acordo também com os resultados apresentados por BITTENCOURT
et al.
(2006), que não observaram diferença significativa nos parâmetros
motilidade progressiva e total do sêmen caprino descongelado, após
utilizarem a combinação entre duas taxas de refrigeração (-0,46ºC/min e
-1,07ºC/min) e dois tempos de equilíbrio a +5ºC (uma hora e duas
horas). No entanto, esses achados diferem dos achados de ROVAY (2006),
que avaliou o efeito de dois protocolos de resfriamento para o
sêmen caprino, usando dois ritmos de descenso (-0,12ºC/min e
-0,4ºC/min), e obteve maior motilidade total pós-descongelação (54%)
com a curva -0,4ºC/mim.
A maioria das avaliações de viabilidade espermática verifica a
integridade da membrana plasmática, pois uma membrana intacta e
competente é fundamental para que um espermatozoide seja capaz de
fecundar o oócito. Quando o espermatozoide é submetido à diminuição de
temperatura durante as etapas da criopreservação, ocorre a
desestabilização e até mesmo a ruptura da membrana, o que se deve à
transição de fase desta, que passa de estado fluido para o de gel. Uma
das consequências do rompimento da membrana é a perda de componentes
intracelulares, tais como enzimas metabólicas e ATP, levando à morte da
célula (JANUSKASUSKAS
et al.,
1999). Para os resultados da avaliação da IMP pós-descongelação, não
foi observada diferença significativa entre os tratamentos RS, RC, BS e
BC (16,8 ± 5,1%, 13,4 ± 4,9%, 13,8 ± 4,2%, 13,6 ± 4,9%,
respectivamente) (
Tabela 2).
Segundo SALAMON & MAXWELL (2000), após o processo de
criopreservação a motilidade espermática pode variar entre 40% e 60%,
mas somente cerca de 20% a 30% dos espermatozoides mantêm-se com as
membranas íntegras. No estudo realizado por RODELLO (2006), valores
semelhantes aos dos autores anteriormente citados, para percentuais de
células móveis (50,1%, 42,1%, 46,8% e 50,3%) e íntegras (27,2%, 23,3%,
25,5% e 27,4%), pós-descongelação foram obtidos. O presente trabalho,
no entanto, observou diferença considerável em relação a esses autores,
pois a percentagem de células com membranas intactas foi menor que a
metade da média de células que se apresentaram móveis no momento da
descongelação. ALMEIDA (2006) sugere que, durante a criopreservação, os
espermatozoides são submetidos a diversas condições desfavoráveis que
prejudicam suas membranas muito antes de afetar sua motilidade.
Em relação à percentagem de defeitos morfológicos após a descongelação
do sêmen, não se observou diferença significativa entre os tratamentos.
No entanto, notou-se um aumento na percentagem de defeitos dos
tratamentos com bolsa (RC e BC, 14,9% e 15,3%; respectivamente), quando
comparados aos valores após a refrigeração. Segundo BATEMAN (2001), a
percentagem de espermatozoides com morfologia normal é diminuída
levemente após a descongelação, concomitantemente com um aumento dos
defeitos de cauda, sugerindo que a congelação e a descongelação tornam
mais aparentes, principalmente, os defeitos de cauda gerados pela
refrigeração.
É sabido que os processos de refrigeração, congelação e descongelação
aceleram a maturação das membranas espermáticas, aumentando, assim, a
proporção de espermatozoides capacitados e com acrossomos reagidos
(SALAMON & MAXWELL, 2000). Tal fato leva a uma diminuição da
longevidade da célula espermática no trato genital da fêmea, podendo
comprometer a fertilidade. GILLAN
et al.
(1997) relataram achados similares, com 61% de padrão F (não
capacitado), 18% para o padrão B (capacitado) e 21% padrão AR
(acrossomo reagido) para o sêmen ovino fresco, em comparação com 7,2%
(F), 66% (B) e 26% (AR) para o sêmen congelado-descongelado. No
presente estudo, não foi observada diferença significativa entre os
tratamentos na percentagem de espermatozoides vivos com acrossomo
íntegro após a descongelação, sendo que os tratamentos RS, RC, BS e BC
apresentaram 51,9 ± 7,6%, 46,4 ± 8,1%, 54 ± 7,7% e 49,7 ± 8,7%,
respectivamente (
Tabela 2).
Ficou evidenciada uma diminuição no número de vivos íntegros no sêmen
descongelado quando comparado ao sêmen refrigerado. Mesmo com o aumento
considerável de espermatozoides mortos com acrossomos íntegros nos
quatro tratamentos após a congelação, não houve diferença significativa
entre os tratamentos, nos percentuais de espermatozoides MI (
Tabela 2).
Quanto às percentagens de espermatozoides vivos com acrossomo reagido e
mortos reagidos pós-descongelação, não foram observadas diferenças
significativas entre os tratamentos (
Tabela 2). Estes resultados estão de acordo com o estudo de GILLAN
et al.
(1997), os quais sugerem que as etapas de congelação e descongelação
aumentam o número de espermatozoides capacitados, mas possuem menor
efeito sobre o número de acrossomos reagidos.
No tocante ao teste de exaustão, não foram observadas diferenças
significativas na percentagem da motilidade e no vigor entre os quatro
tratamentos ao final das quatro horas de incubação (
Tabela 3).
No entanto, notaram-se valores muito baixos para a motilidade
espermática dos tratamentos, o que se deve, provavelmente, ao fato de
as membranas espermáticas estarem muito lesadas no momento da
descongelação. Estes resultados diferem de RODELLO (2006), que relatou,
ao final do teste de exaustão do sêmen resfriado em refrigerador e
congelado em vapor de N
2 líquido, valor para motilidade de
32,1%. Após a descongelação do sêmen ovino, a integridade de membrana
foi drasticamente reduzida, ao passo que o efeito na motilidade não foi
tão evidente. A análise simultânea da integridade de membrana e da
motilidade revelou a existência de uma grande população de
espermatozoides com danos de membrana que se apresentam móveis
imediatamente após a descongelação. Os espermatozoides com membrana
lesada, embora viáveis, perdem rapidamente a motilidade dentro de
poucas horas de incubação a +37°C (VALCÁRCEL
et al.,
1994). A diminuição da motilidade durante a incubação também pode estar
ligada ao declínio na capacidade dos espermatozoides em gerar ATP,
pelos danos mitocondriais, ou pelo efeito tóxico da enzima aminoácido
oxidase aromático, liberado pelos espermatozoides mortos (JOSHI
et al.,
2005). Ao final do período de incubação também não se observou
diferença significativa na percentagem de células com membranas
íntegras entre os tratamentos (
Tabela 3).
A produção de radicais livres durante a estocagem do sêmen tem sido
apontada como a principal causa da diminuição de motilidade e
integridade espermática (VISWANATH & SHANNON, 1997), declínio no
metabolismo energético e na desnaturação do DNA do espermatozoide
(BAUMBER
et al., 2000). É
sabido que, dentro de um sistema aeróbico ou parcialmente aeróbico, a
produção de espécies reativas de oxigênios (ROS) é inevitável. Os
radicais livres ânion superóxido (O
2-), peróxido (H
2O
2) e hidroxil (OH) são os mais nocivos e as reações que geram estes radicais parecem mais ativas em temperaturas mais altas (BAG
et al.,
2004), sendo a temperatura utilizada no teste de exaustão bastante
favorável. No presente estudo, a incubação do sêmen a +37ºC foi
realizada após o descongelamento de uma palheta de 0,25 mL em um tubo
de vidro de 5 mL, e possivelmente o espaço entre a tampa do tubo e a
superfície do sêmen proporcionou condições para o estabelecimento de um
sistema aeróbico, que pode ter contribuído para baixos resultados no
final da incubação.
A percentagem de defeitos de morfologia ao final do teste de exaustão
também não apresentou diferença significativa entre os quatro
tratamentos (
Tabela 3).
No entanto, notou-se um leve aumento de defeitos, de forma semelhante,
nos quatro tratamentos RS, RC, BS e BC (15,6 %, 16,3%, 17,3%, 16,5%),
quando comparados ao momento da descongelação do sêmen.
CONCLUSÕES
A utilização das bolsas plásticas contendo água durante a refrigeração
do sêmen ovino é eficiente em controlar a queda de temperatura tanto no
refrigerador quanto no balcão. As diferentes taxas de refrigeração
obtidas influenciaram o sêmen após o período de refrigeração, mas a sua
qualidade pós-descongelação não foi influenciada pelos diferentes
protocolos de refrigeração.
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, J. L. Efeito de
diferentes concentrações de plasma seminal na criopreservação de sêmen equino.
Brasília, 2006. Tese (Mestrado em Ciências Agrárias) − Faculdade de Agronomia e
Medicina Veterinária, Universidade de Brasília − UnB. Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/recursos/almeidaID-yCx2ytALcl.pdf>.
BAG, S.; JOSHI, A.; NAQVI, S. M. K.;
MITTAL, J. P. Effect of post-thaw incubation on sperm Kinematics and acrossomal
integrity of ram spermatozoa cryopreserved in medium-sized French straws. Theriogenology,
v. 62, p. 415-424, 2004.
BATEMAN, H. L. Effect of semen
extenders composition and cooling methods on canine sperm function and cryo-survival.
2001. (Thesis) – Faculty of Graduate Studies of the University of Guelph.
Ottawa/Canada, 2001. Disponível em: <
http://www.collectionscanada.gc.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ61869.pdf >
BAUMBER, J.; BALL, B. A.; GRAVANCE,
C.G.; MEDINA, V.; DAVIES-MOREL, M. C. The effect of reactive oxygen species on
equine sperm motility, viability, acrosomal integrity, mitochondrial membrane
potential and membrane lipid peroxidation. Journal of Andrology, v. 21,
p. 895-902, 2000.
BITTENCOURT, R.F.; RIBEIRO-FILHO, A.L.;
ALVES, S. G. G.; BISCARDE, C. E.; VASCONCELOS, M. F.; OBA, E. O efeito do tempo
de equilíbrio sobre a qualidade do sêmen caprino criopreservado. Revista
Brasileira de Saúde e Produção Animal, v. 7, p. 27-37, 2006.
CURRY, M. R. Cryopreservation of semen
from domestic livestock. Reviews of Reproduction, v. 5, p. 46-52, 2000.
DIDION, B. A.; DOBRINSKY, J .R.;
GILES, J. R.; GRAVES, C. N. Staining procedure to detect viability and the true
acrosome reaction in spermatozoa of various species. Gamete Research, v.
22, n. 1, p. 51-57, 1989.
EPPLESTON, J.; MAXWELL, W. M. C.
Recent attempts to improve the fertility of frozen ram semen inseminated into
the cervix. Wool Technology Sheep Breeding v. 41, p. 291-302, 1993.
GILLAN, L.; EVANS, G.; MAXWELL, M. C.
Capacitation status of fresh and frozen-thawed ram spermatozoa.
Reproduction, Fertility and Development, v. 9, n. 5, p. 481-488, 1997.
GONZALEZ, C. I. M.; OBA, E.; BICUDO,
S. D. Avaliação do sêmen ovino (Ovis aries) congelado em palhetas e pellets
com diferentes meios diluidores In: CONGRESSO BRASILEIRO DE REPRODUÇÃO ANIMAL,
13., 1999, Belo Horizonte, MG, 1999. Anais... Belo Horizonte: Revista
Brasileira de Reprodução Animal, v. 23, n. 3, p. 280-281, 1999.
GONZALEZ, R. A. F. Efeito da
criopreservação utilizando diferentes técnicas de criopreservação e
crioprotetores sobre parâmetros espermáticos e a integridade de membranas do
espermatozoide bovino. Pirassununga, 2004. Tese (Doutorado em Medicina
Veterinária) − Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de
São Paulo. Disponível em:
<http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10131/tde-19102004-101719/pt-br.php>.
HAMMERSTEDT, R. H.; GRAHAM J. K.;
NOLAN J. P. Cryopreservation of mammalian sperm: what we ask them to survive. Journal
of Andrology, v. 11, p. 73-88, 1990.
HARRISON, R. A. P.; VICKERS, S. E.
Use of fluorescent probes to assess membrane integrity in mammalian
spermatozoa. Journal of Reproduction and Fertility, v. 88, p. 343-52,
1990.
HOLT, W. V. Basic aspects of frozen
storage of semen. Animal Reproduction Science, v. 62, p. 2-33, 2000.
JANUSKAUSKAS, A.; GIL, J.;
SÖDERQUIST, L.; HÅÅRD, M. G. M.; HÅÅRD, M. Ch.; JOHANNISSON, A.;
RODRIGUEZ-MARTINEZ, H. Effect of cooling rates on post-thaw sperm motility,
membrane integrity, capacitation status and fertility of dairy bull semen used
for artificial insemination in Sweden Theriogenology, v. 52, p. 641-658,
1999.
JOSHI, A.; BAG, S.; NAQVI, S. M. K.;
SHARMA, R. C.; MITTAL, J. P. Effect of post-thawing incubation on sperm
motility and acrosomal integrity of cryopreserved Garole ram semen. Small
Ruminant Research, v. 56, p. 231-238, 2005.
LÓPEZ, A.; SÖDERQUIST, L.; RODRIGUEZ-MARTINEZ,
H. Sperm viability in ram semen diluted and stored in three different
extenders. Acta Veterinaria Scandinavica, v. 40, p. 1-9, 1999.
MAXWELL, W. M. C.; WATSON; P. F.
Recent progress in the preservation of ram semen. Animal Reproduction Science,
v. 42, p. 55-65, 1996.
OLLERO, M.; PEREZ-PE, R.;
MUIÑO-BLANCO, T.; CEBRIAN-PEREZ, J. A. Improvement of ram sperm
cryopreservation protocols assessed by sperm quality parameters and
heterogeneity analysis. Cryobiology, v. 37, p. 1-12, 1998.
PAGANINI FILHO, P.; BICUDO, S. D.;
SOUZA, M. I. L.; SOUSA, D. B. Viabilidade do sêmen ovino frente a três
diluidores em temperatura de 37ºC e sob refrigeração. In: CONGRESSO BRASILEIRO
DE REPRODUÇÃO ANIMAL, 12., 1997, Caxambu, MG. Anais... Belo Horizonte: Revista
Brasileira de Reprodução Animal. v. 21, n. 2, p. 61-4, 1997.
PARKS,
J. E.; GRAHAM, J. K. Effects of cryopreservation procedures on sperm membranes Theriogenology,
v. 38, p. 209-222, 1992.
RODELLO, L. Validação de sistema
automatizado de refrigeração e congelação de sêmen ovino. Botucatu, 2006.
Tese (Mestrado em Medicina Veterinária) − Faculdade de Medicina Veterinária e
Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, UNESP, 2006.
http://www.emparn.rn.gov.br/contentproducao/aplicacao/emparn... - 147k.
ROVAY, H. Efeito de diferentes
curvas de resfriamento, tempos de equilíbrio e crioprotetores permeáveis no
congelamento de espermatozoides de caprinos. Viçosa, 2006. Tese (Mestrado
em Zootecnia) − Universidade Federal de Viçosa-UFV, 2006. http://caatinga.ufersa.edu.br/index.php/acta/article/viewPDF...
- -1k -
SALAMON, S.; MAXWELL, W. M. C.
Storage of ram semen. Animal Reproduction Science, v. 62, p. 77-111,
2000.
VALCÁRCEL, A.; HERAS, M. A.; PÉREZ,
L.; MOSES, D. F.; BALDASSARE, H. Fluorescent staining as a method of assessing
membrane damage and post-thaw survival of ram spermatozoa. Theriogenology,
v. 41, p .483-489, 1994.
VISHWANATH, R.; SHANNON, P. Do sperm
cells age? A review of the physiological chance in sperm during storage at
ambient temperature. Reproduction, Fertility and Development, v. 9, p.
321-331, 1997.
WATSON, P. F. The causes of reduced
fertility with cryopreserved semen. Animal Reproduction Science, v.
60-61, p. 481-492, 2000.
WHITE, I. G. Lipids and calcium
uptake of sperm in relation to cold shock and preservation: a review. Reproduction,
Fertility and Development, v. 5, p. 639-658, 1993.
Submetido
em: 10 jul. 2008. Aceito em: 10 nov.
2010.