Determinación de la actividad de las enzimas antioxidantes del plasma seminal y su relación con la calidad espermatica en tres razas ovinas bajo condiciones de tropico alto colombiano

Abstract

El objetivo del presente estudio fue determinar las diferencias en la calidad seminal, la actividad de las enzimas antioxidantes, la expresión de bandas de proteínas, y las interacciones con la calidad seminal en tres tipos raciales ovinos, considerando el efecto de las variables ambientales, a través del índice de temperatura humedad – ITH, bajo condiciones de Trópico Alto Colombiano. Se realizaron seis colectas consecutivas a intervalos de una semana, a 13 machos adultos (4 -Criollos, 4 - Romney Marsh y 5 –Hampshire). La calidad seminal y los parámetros de cinemática espermática se evaluaron con la ayuda de un Sistema Computarizado de Análisis Seminal (IVOS; Hamilton Thorne Research, Beverly, MA); la actividad de las enzimas antioxidantes Superóxido Dismutasa (SOD), Glutatión Peroxidasa (GPx) y Glutatión Reductasa (GR) fueron medidas en ensayos de espectrofotometría; la separación de las proteínas del plasma se realizó mediante doble centrifugación a 1200Xg durante 15 minutos en una micro-centrifuga (Hermle), bajo condiciones de refrigeración. El sobrenadante fue sometido a cuantificación de proteína con el método colorimétrico de Bradford, y a mediante electroforesis por el método descrito por Leammil (1970). Las variables ambientales consideradas fueron temperatura máxima y humedad para la construcción de un Índice de Temperatura-Humedad (ITH). Se ejecutó un análisis de covarianza para determinar las diferencias entre individuos dentro de raza y entre razas, teniendo en cuenta el ITH obtenido como covariable. Se observan diferencias en las variables de calidad seminal (volumen, motilidad total y progresiva, concentración y vitalidad) entre individuos dentro de razas (P0,05) y entre razas (P0,05). Para las variables de morfología espermática (cola doblada (BT), cola enrollada (CT), gota citoplasmática distal (PDC), y proximal (DCD)), no se presenta diferencias entre individuos dentro de raza, pero si diferencias entre razas (P0,05); probablemente lo anterior esté elacionado a la habilidad de fertilizar de cada raza, especialmente para Criollos y Hampshire, quienes presentan valores superiores de normalidad espermática. La actividad de las enzimas antioxidantes no presenta diferencias estadísticas (P0,05) entre individuos dentro de razas y entre razas. La raza criolla presenta correlación negativa para concentración, ALH y VAP con la enzima GR, mientras que la raza Romney Marsh presenta correlación negativa para LIN, STR, VSL y VAP, y correlación positiva para BT y CT con GR. En la raza Hampshire, no se presentó correlaciones con las enzimas. El ITH afecta (P0,05) la concentración espermática, la amplitud del movimiento lateral de la cabeza (ALH) y oscilación (WOB) espermático, como medidas cinemáticas. Se evidencio la actividad antioxidante en el plasma seminal de los tres tipos raciales ovinos bajo condiciones de Trópico Alto Colombiano, y su efecto protector está asociado a los parámetros de calidad seminal. Se observó que existen diferencias individuales en los parámetros de calidad seminal en las razas introducidas como Hampshire y Romney Marsh, mientras que la raza Criolla presenta mayor homogeneidad entre sus individuos, explicando el potencial fértil de los machos de la raza. El análisis SDS-PAGE evidencia la presencia de 32 bandas de proteína con pesos moleculares entre 9 kDa y 334 kDa. Se presentan diferencias (P0,05) entre razas para 4 bandas de proteína de 43 kDa; 25 kDa; 22 kDa; 20 kDa, donde la raza Criolla presento la menor concentración relativa para las 4 proteínas. El efecto del ambiente se evidencio en las bandas de proteínas de 103; 88; 79; 68; 58; 52; 31; 27; 25; 24; 22 y 18 kDa. Se presentan 24 correlaciones entre las variables de calidad seminal y las bandas de proteína en las tres razas. Se sugiere hacer estudios de identificación específica de las proteínas para poder resaltar la función de estas sobre las células espermáticas y la calidad seminal.

Abstract.The aim of this study was to determine the differences in semen quality, the activity of antioxidant enzymes, the expression of band protein and their relationship with seminal quiality in three racial types sheep, considering the effect of environmental variables under conditions High Colombian Tropic. Six consecutive collections at weekly intervals, 13 adult males (4 -Creole, 4- Romney and 5 -Hampshire) were performed. Semen quality and sperm kinematic parameters were evaluated with the aid of a computerized semen analysis (IVOS; Hamilton Thorne Research, Beverly, MA); the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione reductase (GR) was measured spectrophotometry assays; The supernatant was subjected to quantification of protein by the colorimetric method of Bradford, and separation by electrophoresis with the method described by Leammil (1970). Environmental variables considering were maximum temperature and humidity for the construction of a temperature humidity index (THI). A covariance analysis was executed to determine differences between individuals within breeds and between breeds, considering the ITH obtained as a covariate. Differences in semen quality parameters (volume, total and progressive motility, concentration and vitality) between individuals within breeds (P0.05) and between breeds (P0.05) was observed. For parameters of sperm morphology (proximal bent tail (BT), coiled tail (CT), Proximal citoplasmatic droplet (PCD), and distal cytoplasmic droplet (DCD)), no differences between individuals within breed show, but whether differences between breeds (P0.05), probably related to the ability to fertilize each breed, especially for Creole and Hampshire, those with higher values of normal sperm. The activity of antioxidant enzymes no statistical difference (P0.05) among individuals within breeds and between breeds. Creole presents negative correlation between concentration, ALH and VAP with the enzyme GR, while Romney Marsh has a negative correlation for LIN, STR, VSL and VAP, and positive correlation for BT and CT with GR. The Hampshire, no correlations with enzymes was presented. The ITH affected (P0.05) sperm concentration, the amplitude of lateral head movement (ALH) and wobbed (WOB) spermatic, as cinematics measures. It evidence that antioxidant activity in seminal plasma of the three racial types sheep under conditions of High-Colombian Tropic, and its protective effect is associated with semen quality parameters. It was also noted that there are individual differences in semen quality parameters in races introduced as Hampshire and Romney Marsh, while the Creole has greater homogeneity among individuals, probably explaining the potential fertile males of the breed. SDS-PAGE analysis showed the presence of 32 protein bands with molecular weights between 334 kDa and 9 kDa. Differences (P0.05) between breeds in 4 protein bands of 43 kDa; 25 kDa; 22 kDa; 20 kDa, were presented, where the Creole showed the lowest relative concentration for the 4 proteins. The effect of the environment was evident in the protein bands 103; 88; 79; 68; 58; 52; 31; 27; 25; 24; 22 and 18 kDa. 24 correlations between variables of seminal quality and the protein bands in the three breeds are presented. It is suggested that studies identifying proteins to highlight the role of these on sperm cells and semen quality.