Análisis de semen en porcinos

Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 13 (número 1) 2006Calidad espermátIca en dos tipos de porcicultura cubana/Semen quality in two types of Cuban pig production

ANALISIS DE LA CALIDAD ESPERMATICA DE SEMENTALES PORCINOS EN DOS TIPOS DE PORCICULTURA CUBANA

Madelyn Rueda, Teresa Arias, Niurys Caballero, M. Tosar y M.J. Acosta

Instituto de Investigaciones Porcinas. Gaveta postal No. 1, Punta Brava, La Habana, Cubaemail: [email protected]

RESUMEN

Para estudiar la calidad espermática de cerdos sementales de granjas porcinas especializadas (inseminación artificial) o no, y de autoconsumo (monta natural), se examinó un total de 270 eyaculados de verracos de los genotipos existentes en la provincia occidental de la Habana, Cuba. El trabajo se hizo entre enero y diciembre de 2005. El semen fue evaluado mediante un modelo de espermiograma que tuvo en cuenta las patologías espermáticas según la porción de la célula afectada: cabeza, cuello, parte intermedia y cola, totales, así como motilidad, volumen y concentración.

Hubo efectos significativos en relación con la motilidad y el volumen (P<0.001 y P<0.05 respectivamente) pero no con respecto a la concentración de espermatozoides, a favor de los sementales de granjas especializadas (81%, 253.9 mL y 281 células x10 6/mL) en comparación con los sementales de granjas de autoconsumo (74%, 200 mL y 303 células x10 6/mL). Existió una tendencia (P<0.10) en las patologías totales a ser mayores en semen de cerdos de granjas de autoconsumo (13.6%) con respecto al de granjas especializadas (10.3%). Existió una tendencia a ser diferente (P<0.10) la incidencia de patologías de cabeza y capuchón (forma degenerativa y capuchón desprendiéndose) con patologías totales de 3.9 y 5.0% para animales de granjas especializadas y de autoconsumo. En patologías del cuello (paraxial y gota citoplamática) las medias totales fueron de 0.10 y 1./% para ambos grupos de cerdos. En ese mismo orden la parte intermedia (doblada y gota citoplasmática) fue mayor (P<0.05 en semen de cerdos de granja de autoconsumo (media total, 31.85%). No hubo diferencias en patologías de la cola de los espermatozoides.

En lineas generales, el comportamiento de la calidad espermática de los cerdos reproductores de las granjas especializadas fue superior al de las granjas de autoconsumo, con un mayor volumen y motilidad del eyaculado y un menor número de patologías espermáticas. Las patologías más frecuentes estuvieron localizadas en la parte intermedia. Quedó demostrado que probablemente exista un mejor manejo de los sementales en las granjas porcinas especializadas. Se recomienda profundizar y revisar el sistema actual de evaluación de sementales por espermiograma.

Palabras claves: cerdo, calidad espermática, producción porcina

Título corto: Calidad espermática en dos tipos de porcicltura cubana

AN ANALYSIS OF SEMEN QUALITY FROM BOARS IN TWO TYPES OF CUBAN PIG PRODUCTION

SUMMARY

A study was conducted on semen quality from boars in specialized pig farms (artificial insemination) and those producing pigs for self-consumption purpose (conventional insemination). A total of 270 ejaculated were obtained from boars corresponding of pig genotype existing in the western province of Havana, Cuba. The evaluation was conducted between January and December 2005. The semen was evaluated according to a mode of spermiogram which took into account semen pathology in relation to that portion of cell which were affected: head, neck, intemerdiary portion, tail and totals, and besides, motility, volume and concentration of cells in the ejaculate.

There were significant effects with respect to motility and volume (P<0.001 and P<0.05 respectively) but not for spermatozoid concentration, in favour of boars from specialized pig farms (81%, 253.9 mL and 281 cells x10 6/ mL) if compared to those from self-consumption pig farms (74%, 200 mL and 303 cells x106/ mL). There was a trend (P<0.10) in total pathology of spermatozoid to be higher in semen from boars in self-consumption farms (13.6%) with respect to those from specialized pig farms (10.3%). There was a trend (P<0.10) toward a difference in head and cap pathology (degenerative form and detaching cap) with a total pathology scores of 3.9 and 5.0% for pigs from specialized and self-consumption pig farms. In neck pathology (paraxial and citoplasmatic drop), means were 0.10 and 1.7% for these two groups of animals. In this same order, the intermediary portion (twisted and citoplasmatic drop) was higher (P<0.05) in semen from pigs in self-consumption farms (total mean, 31.85%. There were not pathological incidences in tails of spermatozoids.

In general, the behaviour of semen quality in boars from specialized farms was better than that from animals in self-consumption farms, exhibiting a higher volume and motility in the ejaculate, and showing a lesser number of spermatozoid pathology. The most frequent pathologies were localized in the intermediary portion of the cell. It was shown that probably exists a better management of boars in the specialized pig farms. It is recommended to further study and carry out a revision of the current system of boar evaluation through spermiograms.

Key words: pig, semen quality, pig production

Short title:Semen quality in two types of pig production

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INTRODUCCION

En cualquier sistema de producción, el verraco es de vital importancia, ya que representa el 50% del éxito en los resultados productivos (García 1995). Por otra parte, los profesionales de campo deben contar con apoyo de un laboratorio que ofrezca un diagnóstico especializado de evaluación del semen con resultados confiables, que ayude a los técnicos de la producción a decidir la calidad de sus sementales a través del espermiograma, el cual determina el porcentaje de espermatozoides normales y alterados en el eyaculado (Nazaré et al 2004).

En la provincia occidental de la Habana, en Cuba, coexisten dos formas de porcicultura que se caracterizan por el uso de la inseminación artificial en el sistema estatal de producción intensiva de animales destinados al mercado (Heredia et al 2003b) y el de monta natural, usualmente practicado en granjas de autoconsumo, donde la cría de animales se hace en forma no especializada.

Puesto que varios son los factores que pueden influir sobre la producción de espermatozoides y su calidad (Williams et al 1991; Kondracki y Wysokinska 2005; Wysokinska y Kondracki 2005), clasificándose por algunos autores en exógenos y endógenos, es posible que el manejo de los sementales determine modificaciones en la calidad del semen de los cerdos. Desde otro punto de vista, se conoce que existe una vinculación verdadera entre los defectos de los espermatozoides y la motilidad de los mismos (Udala et al 2005).

El objetivo del presente estudio fue comparar mediante una evaluación del espermiograma, la calidad espermática de los sementales porcinos utilizados en granjas especializadas y en otras de autoconsumo.

MATERIALES Y METODOS

Se analizaron un total de 270 eyaculados de los genotipos existentes en el país, procedentes de verracos pertenecientes a granjas especializadas (135) y de autoconsumos (135) de la provincia de la Habana, en el período comprendido ente enero y junio de 2005. Las granjas especializadas son en Cuba las encargadas de la producción estatal, y los cerdos allí criados se destinan al mercado. Estas granjas se rigen por normas de crianza intensiva de todo lleno, todo vacío (IIP 2002) y en ellas se practicaba la inseminación artificial. Todas las granjas evaluadas dependían administrativamente de la Empresa Porcina Habana, perteneciente al Grupo Empresarial Porcino, del Ministerio de la Agricultura (Heredia et al 2003a,b).

Las granjas de autoconsumo no se conducen necesariamente de acuerdo con normas de crianza intensiva, y dedican la producción de cerdos al

consumo de sus propietarios, mayoritariamente asociados en algún tipo de cooperativa (Heredia et al 2003b), o a establecimientos estatales que poseen facilidades para la crianza de animales. En este tipo de porcicultura se utiliza la reproducción porcina mediante monta natural.

Los verracos fueron incorporados al régimen de explotación como sementales a los ocho meses de edad con un peso aproximado de 110 kg. El manejo fue el establecido para estos centros (IIP 2001) y consistió en el alojamiento individual en corrales de 8 m3 de área con un suministro de agua a voluntad mediante bebederos automáticos tipo tetina. En el mismo caso estuvo el suministro de alimento. La extracción de semen se efectuó mediante la técnica de la mano enguantada establecida por Hernández (1976), y este semen fue procesado inmediatamente después de la obtención del mismo.

La evaluación de la calidad espermática del eyaculado se realizó con una frecuencia mensual para el caso de las granjas bajo régimen de inseminación artificial y cada tres meses para aquellas bajo sistema de monta natural.

La calidad espermática se evaluó a través de los indicadores de volumen, motilidad, concentración espermática y patologías (Anónimo 1998). Las patologías halladas en los espermatozoides fueron divididas según la porción de la célula afectada, en patologías de la cabeza (microcefalia, macrocefalia, forma degenerativa, cabeza estrecha, capuchón desprendido, capuchón desprendiéndose, capuchón roto), patologías del cuello (desviado, paraxial, retroaxial, gota citoplasmática), de la parte intermedia (engrosada, abreviada, doblada, gota citoplasmática) y de la cola (espiral, gota citoplasmática), según la clasificación de Kubus (1999) y Silveira (2004) desarrollada en Cuba por Acosta (2005). Se tuvo en cuenta la cantidad de patologías y el por ciento en cabeza, cuello, parte intermedia y cola, así como el total, cuando se examinaron cien células por muestra de semen, y de este cálculo se determinó en qué por ciento estaba afectado cada segmento del espermatozoide.

Para el análisis de varianza de los datos, éste se realizó de acuerdo con una clasificación simple según Steel y Torrie (1980), y se utilizó el paquete estadístico para computadoras preparado por Harvey (1990).

RESULTADOS Y DISCUSION

Calidad espermática y total de patologías en semen porcino

Se halló que el comportamiento de los indicadores estuvo dentro de los parámetros informados por otros (Anónimo 2001). Los resultados arrojaron que hubo

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diferencias significativas en cuanto al volumen (P<0.05) y para la motilidad (P<0.01) a favor de los animales de las granjas especializadas, y no existieron diferencias con respecto a la concentración espermática en ambos tipos de producción porcina.

Tabla 1. Calidad espermática en cerdos de dos tipos de porcicultura (provincia de la Habana, Cuba)

Granja porcina especializada1

Sí No EE ±n 135 135 -Motilidad, % 81 74 4.2**Volumen, mL 253.9 200.5 57.6*Células, 106/mL 281 303 51.41 Las granjas porcinas especializas eran estatales mientras que las no especializadas eran generalmente de autoconsumo. Ver texto para detalles* P<0.05; ** P<0.01

Los datos del presente estudio coinciden con lo planteado por Johnson et al (2000) y Rozeboom (2001) quienes han referido que la motilidad mínima durante la evaluación inicial debe ser superior al 60%. En este sentido, cifras superiores a este valor fueron obtenidas en este trabajo. Se ha insistido en que la motilidad es la apreciación más utilizada por la facilidad con que se puede ver, aunque no existe una buena relación entre ella y la fertilidad (Anónimo 1998).

El valor medio del volumen fue de 227 mL, lo que refleja que el verraco es esencialmente un animal de eyaculación prolongada, por lo cual los eyaculados son de grandes volúmenes, factor que tiene gran relación con el tamaño testicular (Wlodzimierz 2004). Para Martin Rillo (1990) la concentración y el volumen indican la producción espermática de un verraco. Eyaculados con bajo volumen y una escasa concentración puede estar justificado por una inapropiada recogida, una deficiencia en la espermatogénesis o una sobre utilización del semental de acuerdo con Del Toro (1999).

Tabla 2. Total de patologías en semen de cerdos de dos tipos de porcicultura (provincia de la Habana, Cuba)

Granja porcina especializada1

Sí No EE ±n 1 381 1 695 150+

Expresado en % 10.30 13.60 -1 Las granjas porcinas especializas eran estatales mientras que las no especializadas eran generalmente de autoconsumo. Ver texto para detalles+ P<0.10

Existió una tendencia a la significación (P<0.10) en cuanto a las patologías totales en granjas especializadas y de autoconsumo (tabla 2). Esto se debió en gran medida a que las granjas especializadas tienen un sistema de alimentación estable que cubre los requerimientos nutricionales para esta categoría del ganado porcino. Además de ello, existe un mayor conocimiento y capacitación técnica por parte de los criadores de cerdo dentro de las granjas especializadas (IIP 2001).

Patología de las distintas partes de los espermatozoides de cerdos

En la tabla 3 se muestran las patologías de la cabeza y el capuchón de los espermatozoides, obtenidas mediante la técnica de espermiograma (vide supra) en ambos de tipos de producciones.

Tabla 3. Patologías de la cabeza y capuchón1 de espermatozoides de cerdos de dos tipos de porcicultura (provincia de la Habana, Cuba)

Granja porcina Especializada2

Sí No EE ±CabezaMicrocefalia 1.07 1.70 0.14Macrocefalia 1.80 2.30 0.30Forma degenerativa 3.07 6.20

0.23+

Cabeza estrecha 2.64 4.60 0.38Capuchón Desprendido 13.30 13.10 0.34Desprendiéndose 5.50 6.30 0.81Roto - 0.90 -Total 3.9 5.01 Expresadas en por ciento del total2 Las granjas porcinas especializas eran estatales mientras que las no especializadas eran generalmente de autoconsumo. Ver texto para detalles+ P<0.10

Existió una tendencia a la significación (P<0.10) en relación con la forma degenerativa, a favor de las granjas especializadas, no siendo así para el capuchón roto, donde la tendencia a la significación se presentó en las granjas de autoconsumo, coincidiendo en este trabajo con lo informado por Bonet et al (1998), quienes han sugerido que las anomalías de la cabeza en número promedio no debe superar el 5%, y por norma general suelen ser el 10%.

Para el resto de las patologías de la cabeza no se hallaron diferencias significativas (P>0.05) entre los dos tipos de producciones examinados. Resultados similares a García (1995) se obtuvieron en este trabajo, ya que dentro de las alteraciones de la cabeza más frecuentes, informadas por este autor, se encuentran las que se listan en la tabla 3.

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Se hallaron efectos significativos (P<0.05) en patologías de cuello del tipo paraxial y de gota citoplasmática, así como en la parte intermedia (doblada, gota citoplasmática) para a favor de las granjas de autoconsumo (tabla 4).

Tabla 4. Patologías del cuello1 de los espermatozoides de cerdos de dos tipos de porcicultura (provincia de la Habana, Cuba)


Sí No EE ±CuelloDesviado 0.14 - -Paraxial - 0.50 -Retroaxial 0.07 0.10 0.11Gota citoplasmática 0.21 6.30

1.02*

Total 0.10 6.901 Expresadas en por ciento del total2 Las granjas porcinas especializas eran estatales mientras que las no especializadas eran generalmente de autoconsumo. Ver texto para detalles* P<0.05

Está generalizado que las patologías que afectan esta porción de la célula no son frecuentes, aunque existen en cierta medida (Kubus 1999). Se ha informado que las patologías más importantes se localizan en cabeza, acrosoma (cámara de Bürker) y cola.

La tabla 5 muestra los datos de las patologías que se encontraron en la parte intermedia de los espermatozoides de los cerdos.

Tabla 5. Patologías de la parte intermedia1 de espermatozoides de cerdos de dos tipos de porcicultura (provincia de la Habana, Cuba)


Sí No EE ±Parte intermediaEngrosada 0.64 0.30 0.29Abreviada 1.28 2.40 0.35Doblada 71.35 104.60 1.08*Gota citoplasmática 3.70 20.10

1.50*

Total 19.20 31.851 Expresadas en por ciento del total2 Las granjas porcinas especializas eran estatales mientras que las no especializadas eran generalmente de autoconsumo. Ver texto para detalles* P<0.05

No se observaron efectos significativos (P>0.05) en las patologías de la cola en ambos tipos de producción porcina (tabla 6), en coincidencia con lo planteado por

Levis (1995) quien refirió que esta patología aparece con una incidencia de un 10%.

Las patologías presentes en esta porción obligan al espermatozoide a evolucionar con movimientos circulares, siendo para ellos imposibles llegar hasta la ampolla con el fin de realizar la fecundación del óvulo (Mirjyn 1997).

Tabla 6. Patologías de la cola1 de los espermatozoides de cerdos de dos tipos de porcicultura (provincia de la Habana, Cuba)


Sí No EE ±ColaEspiral 0.71 0.10 0.42Gota citoplasmática 0.70 -

-

Total 0.39 0.501 Expresadas en por ciento del total2 Las granjas porcinas especializas eran estatales mientras que las no especializadas eran generalmente de autoconsumo. Ver texto para detalles

Los espermatozoides maduros se caracterizan por la presencia de gotas citoplasmáticas y durante la última fase de maduración en el epidídimo se produce la reabsorción de estas gotas. Según Levis (1995), se pueden encontrar espermatozoides inmaduros en el eyaculado cuando hay un ritmo de extracciones que provoca la aparición de espermatozoides provenientes de la cabeza del epidídimo por vaciamiento del cuerpo.

En líneas generales, el comportamiento de la calidad espermática de los cerdos reproductores de las granjas especializadas fue superior al de las granjas de autoconsumo, con un mayor volumen y motilidad del eyaculado y un menor número de patologías espermáticas.

Se conoce bien la fisiología y la endocrinología del semental porcino (Williams 2000). Igualmente, se sabe que varios son los factores que pueden influir en la calidad espermática de los cerdos reproductores, como el habitat (Signoret y Du Mesnil Du Buisson 1969), la frecuencia de monta (Williams et al 1991), el genotipo (Wysokinska y Kondracki 2005) y la edad de los animales (Kondracki y Wysokinska 2005) entre otros. Tales factores no fueron examinados en el presente trabajo, pero los resultados de los espermiogramas hechos sugieren que posiblemente algunos de estos factores pudieron ser causa de las diferencias encontradas entre los dos sistemas habaneros de producción porcina.

Por otra pare, desde el punto de vista de los espermiogramas, los defectos en los espermatozoides más frecuentes estuvieron localizados en la parte

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intermedia de la célula. Quedó demostrado que probablemente exista un mejor manejo de los sementales en las granjas porcinas especializadas. Se recomienda profundizar y revisar el sistema actual de evaluación de sementales por espermiograma, y evaluar los factores que mayor incidencia tengan en la calidad espermática de cerdos reproductores tenidos en los dos sistemas de producción porcina existentes en la porcicultura cubana de la Habana.

AGRADECIMIENTOS

Los autores desean expresar su agradecimiento a la Sra. Digna Mendoza por su colaboración técnica, particularmente en el trabajo de laboratorio. Se agradece al Dr. J. Ly por las sugerencias en el tratamiento biométrico de los datos y las referencias bibliográficas incorporadas en este documento.

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