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VALORACIÓN ESPERMÁTICA DE SEMEN BOVINO
CRIOPRESERVADO CON TRES CURVAS DE TEMPERATURA
SPERMATIC ASSESSMENT OF CRYOPRESERVED BOVINE
SEMEN WITH THREE TEMPERATURE CURVES
Castro-Carrasco, Walter Cristhian
*1
; Hernández-Cevallos, Edgar Washington
2
Recibido: 06/09/2022 · Aceptado: 21/10/2022
RESUMEN
La presente investigación tuvo como objetivo, valorar la calidad
espermática de semen bovino crio preservado con tres curvas
de temperatura en la Hacienda La Victoria del cantón Bucay, se
aplicó un diseño completamente al azar con tres tratamientos
correspondientes a las curvas de congelación y 5 repeticiones por
cada tratamiento, se obtuvo un total de 15 pajuelas evaluadas,
para el trabajo de campo se realizó la colecta de semen con ayuda
de un electroeyaculador, para medir variables precongelación
espermática como son: edad y peso del toro, volumen, color, olor
y pH del eyaculado y las morfoanomalías y medir las variables
postcongelación que son: motilidad masal, motilidad individual
progresiva, concentración espermática, viabilidad espermática
y la integridad de la cromatina del espermatozoides. Para las
variables como volumen de eyaculado y pH del eyaculado se
utilizó la estadística descriptiva (media y desviación estándar).
Para el resto de las variables se realizó un análisis de la varianza
de ADEVA separación de medias a través de la prueba de
Tukey con un nivel de signicancia de p<0.01. Los resultados
obtenidos determinaron que la viabilidad espermática, como
la motilidad individual progresiva se obtienen al utilizar una
curva de temperatura en el agua de criopreservación de 3,8°C,
mientras que la mayor motilidad masal y a menor cantidad
de espermatozoides con morfoanomalías se obtuvo al aplicar
una temperatura más elevada de 4.2°C. En cuanto al costo
de la tecnología aplicada se observó que la inversión total del
experimento fue de 147,63 USD. Se concluye que la evaluación
de la calidad del semen bovino permite identicar y eliminar
aquellos animales que puedan presentar problemas de
infertilidad y seleccionar los mejores bovinos para los programas
reproductivos. Se recomienda realizar futuras investigaciones,
sobre criopreservación.
Palabras clave: Calidad espermática, Criopreservación,
Pajillas, Electroeyaculador, Precongelación espermática,
Morfoanomalías, Semen bovino, Postcongelación.
ABSTRACT
The objective of this research was to assess the sperm
quality of preserved cryo bovine semen with three
temperature curves in the Hacienda La Victoria of the Bucay
canton, a completely random design was applied with three
treatments corresponding to the freezing curves and 5
repetitions for each treatment, a total of 15 straws evaluated
was obtained, for the eld work the collection of semen was
carried out with the help of an electroejaculator, to measure
pre-sperm pre-freezing variables such as: age and weight
of the bull, volume, color, odor and pH of the ejaculate and
morphoanomalities and measure the postfreezing variables
that are: masal motility, progressive individual motility,
sperm concentration, sperm viability and the integrity of
sperm chromatin. For variables such as ejaculate volume
and ejaculate pH, descriptive statistics (mean and standard
deviation) were used. For the rest of the variables, an analysis
of the variance of ADEVA separation of means was carried
out through the Tukey test with a signicance level of p<0.01.
The results obtained determined that sperm viability, such
as progressive individual motility are obtained by using
a temperature curve in cryopreservation water of 3.8°C,
while the greater mass motility and the lower number of
spermatozoa with morphoanomalities was obtained by
applying a higher temperature of 4.2°C. Regarding the
cost of the applied technology, it was observed that the
total investment of the experiment was 147.63 USD. It is
concluded that the evaluation of the quality of bovine semen
allows to identify and eliminate those animals that may
present infertility problems and to select the best cattle for
reproductive programs. It is recommended to carry out future
research on cryopreservation.
Keywords: Permatic quality, Cryopreservation, Pajillas,
Electroeyaculador, Permatic freeze, morphoanomalities,
Bovine semen, post-freezing.
1
1Investigador independiente, Palora, Ecuador.
2
Carrera de Zootecnia, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador
*
Correspondencia cristhiancastro@gmail.com
ORCiD ID: 0000-0002-7618-8148
Artículo Original
1. INTRODUCCIÓN
Comprender el estado reproductivo de los sementales de
cada ganadería es el punto básico de la fertilidad para el
hato (1). Consecuentemente, la evaluación objetiva de los
reproductores y la posterior selección de los mismos es uno
de los pilares básicos para lograr los objetivos de cualquier
programa genético, (2).
La criopreservación se reere al mantenimiento de la
vida en función a conservar la calidad genética de semen en
bajas temperatura, la criobiología describe a comprender los
efectos de las bajas temperaturas en las líneas celulares, ya
que el tiempo biológico es el resultado de ciertas
reacciones bioquímicas y el frío prolonga el tiempo del
conocimiento al retrasar estas reacciones.
Además, involucra suspensión del semen en diluyentes con
crio protectores, esta técnica permite su almacenamiento
de manera indenida en nitrógeno líquido permitiendo la
creación de un banco de genes, para posterior tener una mejor
facilidad en el manejo, (1).
Esta investigación tiene por objetivo evaluar la calidad
espermática de semen bovino crio preservado con tres curvas
de temperatura en la Hacienda La Victoria, la importancia de
esta indagación es conservar la genética de un reproductor
de alta aptitud genotípica para mejorar y almacenar sus
espermas por un largo tiempo, guardando así su descendencia
por varios años, en la presente averiguación se tomara en
cuenta las curvas de congelación a la que se conserve el
semen, de acuerdo a las condiciones meteorológicas en
donde se encuentra el hato ganadero, consiguiendo así tener
una eciencia del semen en el momento de realizar una
inseminación articial (3).
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 Materiales
Para el análisis del laboratorio se utilizaron los siguientes
equipos: brete, microscopio, tanque de nitrógeno, placa
calefactora, computadora, electro eyaculador y contador
digital de célula luna F1. Mientras que para el trabajo
de campo se utilizaron los siguientes materiales: papel
aluminio, guantes ginecológicos, guantes látex, botas, toallas
desechables, cinta métrica, libreta, esferográco.
2.2 Métodos
En la presente investigación se aplicó un diseño
completamente al azar con tres tratamientos correspondientes
a las curvas de congelación (3.8°C, 4.0°C y 4.2°C) y 5
repeticiones por cada tratamiento, obteniendo un total
de 15 pajillas evaluadas. Las variables evaluadas en la
precongelación fueron las siguientes: volumen, color, olor y
pH; las variables analizadas en la etapa de postcongelación
fueron: Concentración espermática, motilidad masal,
motilidad individual progresiva, viabilidades espermáticas,
daño en el paquete de ADN del espermatozoide (cromatina),
morfoanomalías
.
Para las variables como volumen de eyaculado y pH del
eyaculado se utilizó la estadística descriptiva para lo cual
se realizó el cálculo de la media y desviación estándar. Para
el resto de las variables se realizó un análisis de la varianza
(ADEVA), para determinar la signicancia (p< 0.01 y p < 0.05).
3. RESULTADOS
Valoración espermática de semen bovino precongelación de los
toros de la Hacienda La Victoria del cantón Bucay
Volumen (ml)
Con respecto al volumen del semen bovino antes de la
congelación se observa que las medias fueron de 13 ml,
estableciéndose un valor máximo de 14 ml, en tanto, que el
valor mínimo determinado fue de 12 ml, con una desviación
estándar de 1, como se indica en la tabla 1.
Tabla 1. Valoración espermática de semen bovino precongelación
de los toros de la Hacienda La Victoria del cantón Bucay
Estadísticas
Descriptivas
Volumen pH
Morfoanomalías
(%)
Olor
Color
Media 13 7 33,33 Neutro Blanco Lechoso
Error típico
0,4
0,4
Mediana 13 7
Moda 14 6
Desviación estándar 1 1
Varianza de la muestra 1 1
Rango 2 2
Mínimo 12 6
Máximo 14 8
Los resultados anteriores muestran que el volumen seminal
obtenido en la presente investigación presento un valor elevado,
teniendo en cuenta que la medida del volumen del eyaculado se
efectúa por lectura directa de la graduación que hay en el tubo
de recolección del semen. El volumen medio por eyaculado está
entre 2 y 12 ml, pero puede ser muy variable.
Al respecto (4), maniesta que el volumen de los eyaculados de
toros es un parámetro que presenta una baja repetitividad, ya
que este depende de la edad y condición del animal, factores
ambientales y destreza del operario. El volumen de cada
eyaculado disminuye con las frecuencias de recogida a lo largo
de cada extracción
Un comportamiento similar se aprecia en el estudio realizado por
(5), quien observa diferencias en el volumen de semen colectado
(p<0.05), con medias de 6.00 ml en la raza Jersey, manifestando
que esta cantidad puede variar debido a diversos factores al
momento de la colecta del semen como piso resbaladizo, ruidos
y distracciones, además, es recomendable que la colecta se haga
en una monta falsa porque aumenta la calidad del semen con
respecto al volumen, concentración espermática.
8
Color
Para la variable de color el semen bovino evaluado antes de
la congelación presentó una tonalidad blanco-lechoso, que se
encuentra dentro del rango adecuado, lo cual es un indicador
de que estos animales son aptos para la colecta de muestras
por encontrarse en excelentes condiciones de salud ya que
se considera que un semen normal debe presentar un color
blanco y amarillento, siendo los colores rosado, marrón y
verdoso, indicativo de signos de patología.
Los resultados de color del semen de la presente investigación
son similares a los reportes de (6), quien al evaluar las
viabilidad espermática e integridad del acrosoma en semen
congelado de toros nacionales, observó que las colecciones
seminales fueron homogéneas, de color blanco cremoso,
aspecto denso, resultados muy similares a los obtenidos en
el presente estudio, señalando que a través del color se puede
reejar la viabilidad espermática por ser un parámetro
asociado con la calidad del mismo.
Olor
Al determinar el olor del semen bovino se observa que las
muestras presentaron un olor neutro, este es característico de
cada especie animal y en general no es muy intenso.
De acuerdo con la investigación realizada por (7), las
características macroscópicas de olor del semen fresco
colectado por toro se identicó un olor a “leche fresca de
vaca” para todas las repeticiones y para todos los animales
en estudio. Por lo que se concluye que las muestras colectadas
son de buena calidad por no presentar olores extraños, ya que
esto depende también de las glándulas anexas en el aparato
reproductor del macho.
pH
Al realizar la valoración de pH del semen bovino
precongelado, se aprecia que las medias determinadas fueron
de 7,00; ya que el valor máximo de pH fue de 8,00; mientras
que valor mínimo fue de 6,00, siendo la desviación estándar
de 1,00. El pH del semen tiene un valor normal entre 6,00 y
7,00; cualquier elevación es un indicio de contaminación con
orina u otras afecciones inamatorias del aparato genital.
Asimismo, que el pH es un indicador de las secreciones de
los testículos y las glándulas accesorias se encuentran en
condiciones normales.
Morfoanomalías (%)
Al realizar la evaluación de las morfoanomalías del semen
bovino precongelación, las medias establecidas fueron de
33,33%, esta valoración es muy importante en la valoración
de la fertilidad de los animales, a los nes de establecer
porcentajes de espermatozoides normales y poder clasicar
las anormalidades ya que según Ballina (2010), existe una alta
correlación entre los defectos espermáticos e infertilidad (4).
Los resultados de la presente investigación son inferiores a
los establecidos por Jacinto Condori (2020) quien al observar
los promedios de la variable porcentaje de espermatozoides
anormales del semen fresco por toro, donde se puede
evidenciar que existe una diferencia altamente signicativa
entre las unidades experimentales siendo el toro Nerón el que
alcanzó un mayor promedio de espermatozoides anormales
con medias de 37.67% (7).
Valoración espermática de semen bovino crio preservado con tres
curvas de temperatura en la hacienda la victoria del cantón Bucay
Motilidad individual progresiva (%)
Al realizar la valoración espermática de motilidad individual
progresiva del semen bovino crio preservado en los toros
de la hacienda la victoria del cantón Bucay se reportó
diferencias altamente signicativas (P < 0.01), por efecto de
la temperatura del agua para crio preservar el semen (3,8;
4,0 y 4,2°C), estableciéndose el promedio más alto para las
muestras que fueron sometidas a una temperatura de 4,0 °C
(T2), con valores promedio de 50%, seguida de las muestras
evaluadas a una temperatura de 4,2 °C (T3), que obtuvieron
una motilidad individual progresiva del 35%, mientras que
el valor más bajo se presentó en las muestras tratadas a una
temperatura de 3,8°C (T1), con una motilidad de 30.
Los resultados del presente estudio indicaron claramente
que, es más recomendable crio preservar el semen bovino
a una temperatura de 4,0ºC (T2), debido a que alcanzaron el
porcentaje más alto de la investigación y que fue del 50%,
como se ilustra en el Gráco 1.
Gráco 1. Comportamiento de la Motilidad individual progresiva
del semen crio preservado
Las respuestas apreciadas en las muestras de la presente
investigación son inferiores a las reportadas por Piloso Chávez
(2019), quien al evaluar los promedios para motilidad (%) en el
análisis y efectos de la suplementación mineral sobre la calidad
seminal pre criopreservación, para la motilidad progresiva
registro valores de 76,5% (8). Así como de Hernández Barriga
(2019), quien al evaluar la motilidad del semen diluido de
Bovinos Charolais evaluado con diferentes concentraciones
de Trehalosa logró una media de 70,38 ± 4,26 puntos sobre
100, identicando que al incrementar las concentraciones de
Trehalosa la motilidad progresiva decrece (9).
9
De la misma manera, Mancheno Herrera (2021), en su
investigación determinó que la motilidad individual presentó
diferencias estadísticas (P≥0,01), con valores de 53,50 % y 41,16
% para el semen congelado y recongelado respectivamente
indicando que la reducción de la motilidad espermática puede
estar asociada a la lesión mitocondrial, pues es necesaria
energía tanto para la motilidad como para la fertilización (10).
Viabilidad espermática (%)
Los resultados de la viabilidad espermática del semen bovino
crio preservado a diferentes temperaturas reportaron
diferencias altamente signicativas (P < 0.01), estableciéndose
el porcentaje más alto y que fue del 60% en las muestras
crio preservadas a 4,0°C (T2), descendiendo a 40% para el
semen crio preservado a una temperatura de 4,2°C (T3),
observándose los valores más bajos y que fueron del 25%,
por efecto de la conservación las muestras a 3,8°C (T1), de
temperatura, como se observa en el Gráco 2.
Gráco 2. Comportamiento de la viabilidad espermática del semen
bovino criopreservado
Los resultados de la presente investigación son inferiores a los
publicados por Mancheno Herrera (2021), quien maniesta que
los resultados comparativos de las características microscópicas
de semen bovino en los procesos pre congelación, post
congelación con relación a la viabilidad espermática
presentaron diferencias signicativas determinando el mayor
porcentaje de viabilidad en el semen congelado puesto que
los valores fueron de 89,49 % y el menor valor se registró en
el semen recongelado con 81,01 (10). Por su parte, Barragán
(2017), quien reportó que los espermatozoides pre-congelados
expusieron una supervivencia superior (88,8%), mientras que en
los tejidos post-congelados existió un descenso del porcentaje
de la viabilidad de células espermáticas (38,4%) .
Daño en el paquete de ADN del espermatozoide (cromatina) (%)
En cuanto al análisis estadístico de la variable daño en
el paquete de ADN del espermatozoide que contempla la
integridad de la cromatina, se reportaron diferencias altamente
signicativas (P < 0.01), entre las muestras de semen bovino
del sector de Bucay, sometidas a tres curvas de temperatura
de criopreservación, reportándose el mayor daño en el semen
sometido a una temperatura de criopreservación de 3,8°C (T1),
los cuales alcanzaron un promedio de 40.74%. Seguido de las
muestras de semen crio preservado a 4,0°C (T2), ya que se
encontró un promedio de 24.28%, evidenciándose el menor
daño en las muestras de semen crio preservado a 4,2°C (T3); a
los se le determinó un valor de 12.42%. Es decir, que a medida
que se aumenta los grados de temperatura se genera un menor
daño en el paquete de ADN de los espermatozoides.
Los resultados de la presente investigación fueron superiores
a los reportados en el estudio realizado por Mancheno
Herrera (2021) quien al analizar el daño en el ADN mediante el
proceso de uorescencia con Naranja de Acridina los ensayos
presentaron diferencias signicativas de esta manera el mayor
daño del ADN se observó en el semen congelado con un valor
8,74 %, y el menor daño lo reportó el semen recongelado con
un valor de 1,07 %, al respecto, menciona que el acrosoma
tiene varias regiones que son expuestas durante el proceso de
refrigeración (10).
Morfoanomalías (%)
En cuanto a la variable morfoanomalías de los espermatozoides
las medias no reportaron diferencias estadísticas (P < 0.05),
siendo el menor porcentaje de espermatozoides anormales
de 18,87%, para el semen crio preservado a una temperatura
de 4,2°C y de 18,87% para el semen crio preservado a
una temperatura de 4,0°C, observando que las mayores
morfoanomalías se presentaron en las muestras crio
preservado a 3,8°C con un promedio de 21,37%. Lo que conrma
que mientras más elevada sea la temperatura criopreservación
menor índice de espermatozoides anormales se encuentra.
Estos resultados de anomalías espermáticas son altos al ser
comparados con los reportes de Hernández Barriga (2019) donde
las anormalidades del espermatozoide en semen alcanzaron un
promedio de 14,31 %, por lo cual expresa que, esto se deba a la
manipulación del semen antes del proceso de congelación (9).
De la misma maneta, son superiores a los encontrados por
Mallma Marca (2019), quien identicó un porcentaje de
morfoanomalías de 9,14% post congelación de semen de toro,
manifestando que el intervalo de colección de semen es de
importancia debido a que una alta frecuencia puede afectar la
madurez de los espermatozoides (11).
Gráco 3. Comportamiento del porcentaje de morfoanomalías del
espermatozoide
10
Motilidad masal (%)
Al determinar la motilidad masal del semen bovino por
efecto de tres curvas de temperatura en el proceso de
criopreservación no se presentaron diferencias estadísticas
( P >0.05), sin embargo de carácter numérico se observa que
las muestras de semen crio preservadas a una temperatura de
4,2°C (T3), obtuvieron la mayor motilidad que fue de 86%, valor
que descendió a 83% en las muestras crio preservadas a 4,0°C
(T2), alcanzando un valor similar las muestras de semen en las
que se crio preservó a 3,8°C (T1), con una calicación de 82%.
Una respuesta inferior a la encontrada en la presente
investigación se observa en la investigación de Pérez (1985),
quien al realizar una comparación entre la media del semen
crio preservado con la curva No. 1 vs. la media del semen crio
preservado con la curva No. 2, determinó que el promedio
de motilidad total post descongelación de la curva No. 1 fue
del 80.8%, mientras que para la curva No. 2 fue de 54.6%,
observándose que la motilidad total post descongelación fue
superior con aplicación de la curva No. 1, demostrando que la
temperatura nal de congelación da mejores resultados y que
las velocidades muy rápidas durante la preservación seminal
disminuyen la motilidad, debido de que de la velocidad
depende si las células permanecen en equilibrio con su
entorno extracelular o si forman hielo intracelular (12).
Concentración espermática, (spz/ml)
En el análisis de concentración espermática del semen
bovino criopreservado con tres curvas de temperatura, no se
presentaron diferencias estadísticas (P >0.05), estimándose la
concentración más alta en las muestras sometidas a 3.8°C de
temperatura de criopreservación con medias de 594000000
spz/ml, seguida de las medias determinadas para las muestras
tratadas a una temperatura de 4°C con un promedio de
590000000 spz/ml. En último lugar se ubican los valores más
bajos que fueron establecidos para las muestras evaluadas a
una temperatura de 4,2°C cuya concentración alcanzó un valor
de 588000000 spz/ml.
Los resultados obtenidos en la presente investigación, guardan
relación con la valoración realizada por Hernández Barriga
(2029), debido a que la concentración espermática por ml,
alcanzó una media de 650,00 ± 380,00 10 x 106 espermatozoides/
ml valores que se encuentran dentro de los rangos permitidos
de espermatozoides, esto se puede deber a la calidad de semen
que se utilizó antes de la congelación, tomando en cuenta que
es suciente cinco millones de espermatozoides por pajuela
para que sea viable (9).
De igual manera, Benítez-González (2018), al determinar
la calidad del semen post refrigeración a distintos tiempos
de evaluación, reportó una concentración espermática de
56,2 a 69 x 109 espz/ml, los resultados evidenciaron que no
hay diferencia estadística signicativa entre métodos de
recolección espermática sobre concentración espermática (13).
4. CONCLUSIÓN
• Los resultados obtenidos en la valoración espermática
del semen antes de la congelación mostraron un color blanco
lechoso, en el caso del olor del semen fresco se identicó en
general un olor neutro, mientras que para el volumen los
valores fueron de 13 ml. Y nalmente el semen presentó un pH
de 7, por lo cual se considera que estos animales son aptos para
la colecta de muestras.
• De acuerdo con el análisis realizado se obtuvo resultados
óptimos de motilidad individual progresiva y viabilidad
espermática en las muestras de semen enfriado a una
temperatura de 4,0°C, presentando diferencias signicativas
entre las muestras evaluadas, Además permite identicar y
eliminar aquellos animales que puedan presentar problemas
de infertilidad y seleccionar los mejores bovinos para los
programas reproductivos.
• En relación al daño en el paquete de ADN se obtuvo los
mejores resultados numéricamente en el semen sometido
a mayor temperatura del agua, es decir a 4,2°C, y en la
concentración espermática se reportó que la temperatura
optima es de 3,8°C, indicando que, esta curva de temperatura
cumple con los parámetros esperados para crio preservar el
semen bovino
• Por otra parte, tanto las morfoanomalías como la
motilidad masal, los resultados no presentaron diferencias
signicativas, mostrando que al crio preservar el semen
bovino a una temperatura de 4,2°C se alcanza un menor
índice de morfoanomalías, así como a dicha temperatura los
espermatozoides presentaron mayor movilidad.
• En el presente estudio se observó que los costos totales
de la crio preservación de semen según los rubros utilizados
constituyen un total de 147,63 USD, siendo esta información será
de gran importancia para la toma de decisiones dentro de la
unidad de producción pecuaria.
5. RECOMENDACIONES
• Tener en cuenta las curvas de temperaturas especicadas
en los diferentes procedimientos para crio preservar el semen
bovino debido a que si se producen buenos resultados nales.
• Emplear nuevas tecnologías buscando el mejoramiento
de los sistemas de producción bovina, así como también la
expansión de genética de buena calidad buscando mantener
siempre unos pilares reproductivos óptimos.
• Realizar futuras investigaciones, sobre criopreservación,
con el propósito de disminuir la muerte celular e
infertilidad y de esta manera garantizar la supervivencia
de los espermatozoides debido a que, los espermatozoides
resisten de manera diferente los efectos detrimentales de la
criopreservación.
11
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