Integridad de la membrana citoplasmática en semen refrigerado de toros usando dilutores sintéticos (Parte 1)

Ing. Zoot. Pedro Luis Cabrera Montes
Facultad de Zootecnia – Universidad Nacional Agraria La Molina

Para la realización del presente estudio se utilizaron cuatro toros de razas Simmental y Braunvieh (2 de cada raza) perteneciente a la Estación experimental Donoso del MINAGRI. Se extrajeron muestras de semen para su procesamiento (refrigeración y congelación) en el Banco Nacional de Semen evaluándose el efecto de los dilutores sintéticos Optixcell y Andromed sobre la integridad de la membrana citoplasmática.

Se analizó la concentración espermática, pH, motilidad, vitalidad e integridad de la membrana citoplasmática usando solución hipoosmótica (100 mlOsm/L). Para el análisis estadístico se utilizó el paquete estadístico Minitab, usando un diseño de bloques completamente al azar tomando como tratamientos a los dilutores y como bloques a cada raza de toro. Se aplicó un DBCA para las características motilidad, vitalidad y HOST espermáticos, para semen refrigerado y descongelado en ocho repeticiones.

En la evaluación del semen puro se obtuvieron las medias 3.34±1.42 ml en volumen, 1442.40±327.34 millones de espermatozoides/ml de concentración, 3.8 de motilidad masal, 7 de pH y color blanco cremoso.

En los resultados del ANOVA para el semen refrigerado; en la prueba de endosmosis (HOST) se obtuvo 48.97±15.23 % y 39.66±13.39% utilizando Andromed y Optixcell respectivamente encontrando diferencias significativas (P<0.05).

En relación al semen descongelado se obtuvo 41.15±10.26% y 26.82±7.30% de endosmosis con Optixcell y Andromed respectivamente encontrándose también diferencias significativas (P<0.05). Por lo que se concluye que el dilutor Optixcell mejoró la conservación de la integridad de la membrana citoplasmática de espermatozoides.

Con respecto a las razas, se encontró diferencias significativas (P<0.05) en la motilidad y vitalidad en semen refrigerado y descongelado. Sin embargo, en la prueba de HOST no se evidenció diferencias estadísticas (P≥0.05) tanto en semen refrigerado y descongelado.

Introducción

Uno de los pilares más importantes en la ganadería lechera es la reproducción; a través de los años se ha manifestado esta importancia con la generación de proyectos de implementación de técnicas reproductivas como son la inseminación artificial, trasferencia de embriones, FIV, ICSI, clonación, entre otras; sin embargo, la IA ha sido la técnica más difundida, de menor costo, y de fácil acceso a los ganaderos de nuestro país.

En la actualidad la ganadería bovina se ha venido desarrollando a grandes pasos con la implementación de técnicas reproductivas de mayor difusión desde los primeros trabajos en I.A. en el año 40. Esto desencadenó una nueva visión donde el ganadero tenía la posibilidad de obtener y mejorar en cada fertilización la aptitud productiva de sus ejemplares y de su descendencia.

Estos avances tecnológicos e innovadores fueron abarcando sectores del país que en un momento hubiese parecido imposible; en la actualidad llega a cada rincón del país. No obstante, a la fecha, las vacas están presentando un insatisfactorio desempeño reproductivo debido a múltiples factores como son: la selección artificial, nutricional y ambiental.

A medida que se iba segregando caracteres productivos de alta performance orientados al rendimiento económico (productivos) se fue también desplazando la importancia de aquellas características biológicas (reproductivas) que hasta el día de hoy se ve como una suerte de consecuencia.

En este contexto, los fines zootécnicos en base a producción fue beneficiando al productor, sin embargo, biológicamente las consecuencias fueron recargándose año tras año a los animales mejorados. Sin darnos cuenta trocamos de manera exitosa las características deseadas como precocidad y alta producción por aquellas características indeseables como baja fertilidad, disminución de la longevidad y bienestar sanitario (Camargo, 2012).

Por otra parte, los balances energéticos negativos y los cambios metabólicos en animales de alto rendimiento nos abren otra brecha de estudio bajo términos de infertilidad. En observaciones de modelos in vitro se ha demostrado que las bajas tasas de concepción y mortalidad embrionaria temprana tienen una correlación con el aspecto nutricional (balance energético negativo), ya que repercute en altos contenidos de ácidos grasos esterificados, altas concentración de b-hidroxibutirato y bajas concentraciones de glucosa en el microclima folicular del ovocito dando como consecuencia su apoptosis (Leroy et al., 2008).

Por otro lado, otros factores que han intervenido biológicamente y de gran importancia es el aspecto medio ambiental, el cual se refleja en los animales a través del estrés calórico, este repercute a su vez en: aumento de la muerte embrionaria, disminución de la duración del celo y disminución en la tasa de preñez (Senger, 2005).

Estas causas se traducen finalmente en porcentajes bajos de fertilidad, repetición de celos, abortos, retención de placenta, etc. Una herramienta que podría aportar en la subsanación de los índices reproductivos y optimizar la eficiencia reproductiva es el potenciar el factor macho, lo cual está referido particularmente a la calidad fecundante del semen durante la aplicación de técnicas reproductivas, principalmente en la I.A.

Centrándonos en la técnica de I.A. de mayor extensión en el país, hace falta realizar más pruebas en campo con el material genético procesado con los diferentes dilutores comerciales sintéticos que existen en el mercado que sean capaces de proveer nutrientes, de buena acción buffer, capacidad para mantener el balance electrolítico, capacidad de mantener la presión osmótica, inhibir el crecimiento bacteriano, aumentar el volumen seminal y proteger las células del congelamiento para obtener un semen diluido capaz de generar porcentajes altos de fecundidad, preñes y partos, subsanando y aminorando así algunos de los problemas reproductivos señalados anteriormente.

En este sentido, enfocar las tecnologías frente a las pruebas y múltiples marcas de dilutores sintéticos libres de componente
orgánico ha dado paso a la selección mercantil de parte de los laboratorios o centros genéticos existentes en el país, la cual tiene como único objetivo potenciar el performance de la genética de toros sementales en el tiempo y conseguir así la máxima eficiencia reproductiva en cada centro pecuario.

Por lo anteriormente expuesto, los objetivos del presente trabajo de
investigación son:

• Evaluar y comparar el efecto de los dilutores sintéticos sobre la integridad de la membrana citoplasmática de espermatozoides de toros mediante la prueba hipo -osmótica (HOST).
• Estudiar las características seminales de toros raza Simmental y Braunvieh.

Técnica de inseminación artificial

La inseminación artificial es una técnica reproductiva que consiste en la introducción asistida del semen en el aparato genital de la hembra sin intervención del toro (Hernández y Ortega, 2009). Según Caravaca y colaboradores (2005), la inseminación artificial en toros tiene ventajas y desventajas; de las cuales tenemos:

a. Ventajas sanitarias: Reducción o nulo ingreso de animales al plantel de reproductores.
b. Ventajas genéticas: Permite realizar un mejor control y manejo del progreso genético. Disminuye los parentescos y aumenta la selección de reproductoras.
c. Ventajas económicas: Disminuye los gastos de instalación, manutención y alimentación de machos reproductores.
d. Ventajas de manejo y control: Facilita la toma de registros en la granja, eliminación de hembras o machos con características no deseables.

En cuanto a las desventajas podemos mencionar:
a. Se deben establecer protocolos y sistematización del manejo para el seguimiento de los estros.
b. Se necesita un mínimo estándar de instalaciones para el manejo de la genética.
c. Se necesita personal capacitado para ejecutar dichos procesos.
d. De presentarse alguna enfermedad infecciosa en el macho reproductor, es posible diseminar dicha infección en todo el plantel si es que no es detectado a tiempo.

Efecto del cambio climático y el estrés calórico en la reproducción

Según las publicaciones realizadas por la Dirección General de Medio Ambiente de la Unión Europea (2006), se ha determinado que año tras año se está percibiendo con más frecuencia. Otros reportes hechos por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (2009), afirman que la expresión más evidente que se ha podido observar en los últimos 50 años es el calentamiento global y esta se refiere al incremento promedio de las temperaturas terrestres y marinas globales.

El comportamiento y la actividad del ganado bovino son claramente afectados por los agentes climáticos del hábitat natural y productivo del animal, concretamente la temperatura ambiental, la humedad relativa, evaporación, precipitación, heliofanía y otros; en conjunto, estos factores climáticos afectan su balance térmico (Roca, 2011).

Hans Selye citado por Vélez y Uribe (2010), acuña el término “estrés” quien descubrió las causas que podían provocar esta condición. Este autor describió y definió el estrés como “la acción de estímulos nerviosos y emocionales provocados por el ambiente sobre los sistemas nervioso, endocrino, circulatorio y digestivo de un animal, produciendo cambios medibles en los niveles funcionales de estos sistemas”.

Los factores climáticos son causantes de un cuadro de estrés, este estado fisiológico influencia las concentraciones sanguíneas de hormonas como cortisol y tiroidea (Vélez et al, 2010) (Figura 1), este efecto hormonal desencadena anomalías fisiológicas como disminución de la fertilidad, alteraciones foliculares y depresión funcional en los ovocitos, todos estos eventos concluyen con el no desarrollo de un embrión viable.

Consideración sobre las razas

1. Raza Braunvieh
Podríamos opinar que estamos refiriéndonos a una nueva raza, sin embargo, la raza Braunvieh no proviene de ningún cruce y mucho menos haber sido desarrollado en las últimas décadas. Es necesario enfatizar que tratamos con una de las razas más autóctonas y antiguas, la cual data de los años 800 AC. según la Asociación Colombiana de Criadores de Ganado Pardo Suizo & Braunvieh.

En el argot ganadero, podríamos confundir algunos términos en tanto a la definición de la raza, existen muchos nombres que se han originado del Braunvieh como: Braunvieh original, Brown Swiss, Pardo Suizo, Pardo Europeo, Pardo Americano, Pardo Suizo Americano, Pardo Suizo lechero, etc. Debemos considerar el nombre autóctono como raza la Braunvieh; sin embargo, actualmente también se le conoce como Pardo Europeo o Braunvieh original con características de producción para leche y carne, encontrándose también Braunvieh línea cárnica. Por otro lado, tenemos la Raza Brown Swiss, la cual es el resultado de una selección genética del Braunvieh en Estados Unidos; también se le conoce como Pardo suizo, Pardo suizo americano, Pardo americano, Pardo suizo americano o Pardo suizo lechero, la cual tiene características orientadas a producción lechera y doble propósito.

Algunos autores consideran la procedencia de esta raza Braunvieh de Suiza, por lo que la raza empezó
a desarrollarse en ese país, sin embargo, otros consideran que proviene de Alemania, ya que su nombre etimológicamente proviene del alemán el cual significa: Vaca Parda o Vaca café; por otro lado, algunos consideran también que proviene de las regiones de Austria o de alguna zona de Europa central.

Raza Braunvieh

En tanto al desarrollo de la raza, nos remontamos a los siglos XVIII en los valles montañosos de Suiza y los
registros empezaron a desarrollarse en el Siglo XIX en características de Leche y Carne (Chinchilla, 2013).

Al ser una raza antigua al igual que muchas otras, ésta contenía en su genética una triple aptitud para la producción de carne, leche y tiro o fuerza de trabajo para la aradura. A través de los años esta raza desarrollada bajo registros productivos en Suiza ha sido origen y material de uso para el desarrollo de investigaciones y avances genéticos, ya que algunos países como Estados Unidos optaron por realizar selecciones orientadas a carne, leche o doble propósito, leche y carne; dando origen a una de las razas más conocidas y utilizadas en las fincas del mundo, el pardo suizo o Brown Swiss. En tanto al aspecto económico comercial de la genética y sus bondades productivas, resulta bastante interesante como ha migrado de Europa a Estados Unidos, México, de Estados Unidos a Europa y a otros países de centro y sur de América.

En los años 1887, se fundó la primera cooperativa de criadores Braunvieh en Suiza, no obstante, en Estados Unidos en el año 1869 – 1880, estaría muy interesada en esta genética y realizaría sus primeras importaciones, más adelante daría origen a la raza Brown Swiss declarada como tal en el año 1990. Pero además se conservaría animales Braunvieh para desarrollar líneas
de carne, la cual fue distribuida en muchas partes del mundo. Chinchilla (2013), nos describe la evolución y la migración de esta genética y resulta ser bastante irónico como en los años 60s en Suiza, donde se encontraba una de las razas más autóctonas, se optaría por parte de muchos ganaderos a orientar su ganado Braunvieh doble propósito a leche con el cruce del Pardo Suizo de Estados Unidos. Es decir; nuevamente adquirir su genética con un valor agregado (características lecheras de la raza Braunvieh en forma de raza Brown Swiss). En todos los sectores de Suiza y Europa encontramos animales Braunvieh y otros que han sido cruzados con el Pardo Suizo Americano. Sin embargo, en las últimas décadas un pequeño sector en Suiza que conservó estos núcleos Braunvieh han sido nuevamente recurridos para volver a insertar características del Braunvieh en la Parda suiza importada de Estados unidos (retro – cruce). Según nos describe la ASOPARDO, en Colombia se tiene la primera importación de Braunvieh en el año 1997 de origen alemán y con características autóctonas doble
propósito. En los siguientes años también tendría importaciones de Estados Unidos y Brasil, pero de
Braunvieh línea cárnica, y es esta última, la que presenta más núcleos difundidos en el país.

2. Raza Simmental
Es una raza de origen europea, de los valles de Simmel en Suiza, de donde proviene su nombre, anteriormente conocidos como raza Bernesa en el siglo XIX. Este ejemplar tenía muchos matices del rojo y variedades; manchas rojas o negras y bandas rojas uniformes. Es en este siglo en el año 1962 donde es considerado como raza (FAO, 1975). Habitualmente solemos confundirla con la raza Fleckvieh, ya que sus características fenotípicas son muy similares, no obstante, una genera a la otra. La Fleckvieh se genera en Alemania y procede del cruce de Simmental suizo con razas que existían localmente del sur de Alemania.

Debido a las características adaptativas en el medio, pudo ser difundida y distribuida en muchos puntos de Europa central como: Francia, Austria, Alemania e Italia. Sin embargo, más adelante pasarían a distribuirse por otros contenientes en países como África y América, este último en los países de Estados Unidos, México, Guatemala, Colombia, Argentina y el resto de
Latinoamérica (Escobar, 2010). En Colombia, ya se tiene trabajando esta raza desde hace más de 60 años y ha tenido mucho impacto en tanto a su difusión por las bondades en producción de leche y carne, en muchas fincas del país. Esta raza se ha difundido en gran parte del mundo, llegando a nuestro país hace más de 30 años. En nuestro país, en el año 2016 a través de la importación de embriones durante la ejecución del Proyecto de Mejoramiento Genético en Bovinos – MINAGRI, de raza Braunvieh y Simmental provenientes del estado de Colombia, dichos embriones fueron implantados en vacas receptoras, originando machos de razas Simmental, Braunvieh Brahman y Gyr, transformándose en reproductores en las instalaciones de la Estación Experimental Donoso del Ministerio de Agricultura y Riego (MINAGRI), ubicado en el distrito de Huaral, ruta Chancay – Huaral. Parte de estos reproductores han servido para el presente trabajo.