UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE VETERINARIA Departamento de Fisiología (Fisiología Animal) EFECTO DE LA FUENTE DE ZINC EN LA MORFOMETRÍA TESTICULAR Y EPIDIDIMARIA, ASÍ COMO SU RELACIÓN CON LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD SEMINAL DEL VERRACO. MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR Adelfa del Carmen García Contreras Bajo la dirección de los doctores Carlos García Artiga Jaime Gosálvez Berenguer Madrid, 2011 ISBN: 978-84-694-2678-4 © Adelfa del Carmen García Contreras, 2010 UNIVERSIDAD COMPLUNIVERSIDAD COMPL FACULTAD DE DEPARTAMENTO DE FISIO UNIDAD DOCENT EFECTO DE LA FUENTE MORFOMETRÍA TESTICUL COMO SU RELACIÓN C CALIDAD SEMINA ADELFA DEL CARMEN TESIS DOC 201 LUTENSE DE MADRIDLUTENSE DE MADRID VETERINARIA LOGÍA (FISIOLOGÍA ANIMAL) TE DE ZOOLOGÍA Y NIVEL DE ZINC EN LA LAR Y EPIDIDIMARIA, ASÍ , CON LA PRODUCCIÓN Y AL DEL VERRACO N GARCÍA CONTRERAS CTORAL 10   UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD CCOOMMPPLLUUTTEENNSSEE DDEE MMAADDRRIIDD FFAACCUULLTTAADD DDEE VVEETTEERRIINNAARRIIAA DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE FFIISSIIOOLLOOGGÍÍAA ((FFIISSIIOOLLOOGGÍÍAA AANNIIMMAALL)) UUNNIIDDAADD DDOOCCEENNTTEE DDEE ZZOOOOLLOOGGÍÍAA EFECTO DE LA FUENTE Y NIVEL DE ZINC EN LA MORFOMETRÍA TESTICULAR Y EPIDIDIMARIA, ASÍ COMO SU RELACIÓN CON LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD SEMINAL DEL VERRACO  Tesis Doctoral MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR Adelfa del Carmen García Contreras Bajo la dirección de los Doctores: Carlos García Artiga, Jaime Gosálvez Berenguer y Antonio Palomo Yagüe   Madrid, 2010   EFECTO DE LA FUENTE Y NIVEL DE ZINC EN LA MORFOMETRÍA TESTICULAR Y EPIDIDIMARIA, ASÍ COMO SU RELACIÓN CON LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD SEMINAL DEL VERRACO  Tesis Doctoral Adelfa del Carmen García Contreras  Madrid, 2010 UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD CCOOMMPPLLUUTTEENNSSEE DDEE MMAADDRRIIDD FFAACCUULLTTAADD DDEE VVEETTEERRIINNAARRIIAA DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE FFIISSIIOOLLOOGGÍÍAA ((FFIISSIIOOLLOOGGÍÍAA AANNIIMMAALL)) UUNNIIDDAADD DDOOCCEENNTTEE DDEE ZZOOOOLLOOGGÍÍAA   Carlos GARCÍA ARTIGA, Profesor Titular del Departamento de Fisiología (Fisiología Animal), U.D. de Zoología de la Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid; Jaime GOSÁLVEZ BERENGUER, Catedrático de Genética del Departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid y Antonio PALOMO YAGÜE, Profesor Asociado del Departamento de Sanidad Animal de la Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid. INFORMAN Que la Tesis Doctoral titulada Efecto de la fuente y nivel de Zinc en la morfometría testicular y epididimaria, así como su relación con la producción y calidad seminal del verraco, de la que es autora la  M en C ADELFA DEL CARMEN GARCÍA CONTRERAS ha sido realizada bajo nuestra dirección y que cumple las condiciones exigidas para ser presentada a efectos de ser juzgada. Madrid, 1 de septiembre de 2010 CARLOS GARCÍA ARTIGA JAIME GOSÁLVEZ BERENGUER ANTONIO PALOMO YAGÜE                                           Esta tesis fue posible gracias al apoyo recibido por: Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP); División de Ciencias Biológicas y de la Salud y POLIVET-AZ de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco, Universidad Complutense de Madrid, Grupo SETNA Nutrición, Universidad Autónoma de Madrid. Fundación GG.                    AGRADECIMIENTOS    AGRA que m en él s que se genero esta n import realme Gracia movim palabr bibliog combi indiqu variab sobre demas no pon pregun lleno d me cu avión, es ir c piensa sagaci luchar Profes se te o dedica hoy, s mome tu edu que so mi pad ADECIMIE Esta parte me da miedo son importa e dará cuent osas y entus La parte d naturaleza, tante en est ente import as. Así que n miento de m ras o frases gráfica o e inados de a ue con prec bles agradec el tema Gr siado referir nerla, para q Iniciare co nto un día de flores y uestiono dic le dije. Per caminando. as que debes idad y trabaj r por lo qu sor Ricardo Otro día m olvide que s ación, hone erá difícil q ento las cosa ucación. Por Mis padre oy madre. A dre ahora, ENTOS del docume o iniciar. Es antes. Estos ta de lo imp siastas. del ser huma y a quien e document tante es dec no sé cuan mis manos s , no pensar el año en agradecimie cisión los r cimiento, am racias, siem rla, aunque que no me t ompartiendo en que regr arboles, un iendo: ¿Cuá ro no creo q Él respond s llegar a do ajo. No se te ue quieres, o García P mi madre, a sólo el estu stidad y co que lo apren as. Recuerd r siempre m es a los cual A ambos los estando lej ento es algo stoy segura s agradecim portante qu ano, de lo q van dirigi to, tampoco cirle a las ntas hojas d sobre el tec re en la gra que se dij ento y añora resultados q mor, amista mpre es actu es probable achen de ob o con usted resábamos na montaña ál crees que que se pued dió, porque onde deseas e olvide que necesitas o eña (qepd). ante una inm udio, el cono ompromiso. ndas mañan da que si me i amor. Pro les amo, y r s he perdido os haciendo o tan públic que no sol mientos será ue es tener a que signific idos los ag o es fundam personas qu desde este clado de la amática, o jo, yo solo anza, los cu que tienen ad e ilusió ual, vigente e que sea la bsoleta. des un peda de su pueb con una cru e sea la for da aterrizar siempre te s, aunque es e las cosas n o debes ha . minente ciru ocimiento t No pierdas na. Porque l e voy, lo ún ofesora. Ad respeto, me o, a mi mad o el doctor o, pero a la o los conoc án leídos en al lado un t a para cada gradecimien mental como ue compart momento e computado en los térm o sacare m uales dirigi una correl n. Creo qu e y pertinen a más antigu azo de mi a blo ¿Que ve uz muy gra rma más ráp sobre la mo e quedas co so te ocupe no siempre acer, nunca ugía a coraz e hará libre s tu tiempo la vida te e nico que te p delfa Contre e decían esto dre justo ant rado. Pero a vez tan par cimientos c n años veni tremendo eq a uno el real ntos tal vez lo expresas tieron conti escribiré, so ra produzca minos correc mis sentimi irán la escr lación signi ue la refere nte, por eso ua de todas alma, en do es?, y le res ande coloca pida de lleg ontaña, así q on lo más s tiempo y re son fáciles a lograras s zón abierto e, y que el o o, ya que lo exigirá habe puedo dejar eras Villeg o y no lo en tes de termi ambos me rticular, tan ientíficos v ideros por a quipo de pe lizar un trab z no sea l s, pero lo qu igo este pro olo dejare an la aparic ctos, la refe ientos de a ritura de alg ificativa en encia biblio o no me pr s, por ello p onde mi pad spondí, un ada en la pu gar a esa cru que lo más simple, porq equiera de a y sino apre ser feliz. G , me dijo: H obtenerlo re o que no ap er aprendido r como here as (qepd). ntendí hasta inar la maes dejaron est intimo vertidos alguien ersonas bajo de lo más ue sí es oyecto: que el ción de ferencia alegría, go que ntre las gráfica eocupa prefiero dre me campo unta. Él uz? En seguro que no astucia, endes a Gracias Hija no equiere prendas o en su ncia es a ahora stría. A tas dos   leccion hermo Ing. A proyec a estud de mi tenido cuando este pu cabeza un mis proces compa y hone Si Dio aprend ayudar M en Dios p hay qu pero r piensa entend venim lo que abnega veían arriesg nes de vida osos, que s Abraham cto, haciénd diar. Gracia familia. Lo Esta dedic o de ilusión o hicimos l unto. Una vez m a las cosas smo proyec so, gracias p añero y ami esto. Esta in os permite, dizaje, esfu rte en todo C. Ing. Jes Jesús Ado por permitir ue luchar p recuerda qu a en ser feliz Adelfa Za der lo much mos de mujer nos gusta. Doña Cho ada, que co difíciles. G gada, por go a, y espero son mis h García Co dose cargo d as a mis sob s amo y nec catoria tiene por obtene a maestría. más, me as que con cer cto de vida, por esperarm igo. Tú eres nvestigación , espero te uerzo y eje o lo que se ús Alberto olfo, gracia rme enseñar por ellos, co ue no hay ti z. arai, eres m ho que sig res que luch Eres un teso ofi, mujer e on su ejemp Gracias a m ozar con nos que mis hij ermanos ad ontreras. L de todo, evi brinos, Rica cesito. e 25 años d er el doctor Habrían de seguro de a rteza son ne y con él he me para estu s el más cau n no sería p ener 25 añ emplo. Espe e haga nec Guevara G s por comp rte con ejem on trabajo, iempo. No mi niña ador gnifica para han y cump oro, un triun emblemátic plo me dio mi suegra, d sotros este v jos las recu dorados: M Los amo y itando que y ardo, Aleja de espera. E rado y com e pasar esos aprender qu ecesarias pa emos vivido udiar juntos ustico de mi posible si no os más jun ero la tuya cesario, com González. partir esta av mplo, que no honestidad lo pierdas ada, gracias a mí tu apo plen metas, y nfo más gra ca, luchador la oportuni oña Consu viaje y ser t uerden. Tam MVZ. Rica y gracias p yo me preoc ndro y Sof Esos 25 año mpartir junto s años y mu ue solo la m ara que seas o, así que gr s una vez m is críticos, p o fuera un p nto a ti, d a en pronto mo tú lo h ventura con o se deben y amor. G en cosas va s por soport oyo. Pero n y que por su acias a tu co ra incansab dad de no d uelo Gonzál tan buena co mbién me de ardo, Lic. por compar cupara, para fía del Carm s son los m os un camin uchas cosas muerte te p s feliz. Tú y racias por no más, gracias p pero tambié proyecto co de lucha co o tiempo, y has hecho c n tus padres dejar de lad Gracias por anas y tonta tar la ausenc necesito qu uerte somos omprensión. ble, madre e declinar, cu lez de Gue onmigo. ejaron tres t Sofía Ma rtir conmig a que me de men, por se mismos que no que reco más para l puede quitar y yo compa o desfallece por ser mi e én el más p onjunto, de onstante, tr y ahí estar conmigo. T . Le doy gr do los sueño ser tan bue as. Ponte m cia, y por tr ue no olvid s felices po . ejemplar y uando las co evara, por tesoros agda e go este edicara er parte hemos orrimos llegar a r de la artimos er en el esposo, aciente pareja. riunfos, ré para Te amo racias a os, que en hijo, metas y ratar de des que r hacer abuela osas se ser tan     corto y alguien broche la inve hacer dos p investi Marti tanto q que no puede aprend venirm voz fu Dr. C bonda consid de inic volunt profes person empap Me hija, D Gracia camin particu contin dejar l consej su des sean m Este espac y no querem n, ya que u e que cierra estigación. Mi cariño realidad los personas m igador, pero in Rillo (qep Mi estanc que cuando o tiene retor cosechar, dieron a da me a estudia uerte, pero d arlos Garc d que le leg deró que con ciado el pró tad, la amist Por ello sional e ins nas que Dio pa a las pers queda meno Quiero ex DEA. MVZ as por comp o de la tole ular a mi nuará. Nos f Hace 25 a las cosas tr jos y jamás seo de comp muchas más cio que nos mos olvida uno siempre a el cofre de o y reconoc s sueños de me mostraro o ante todo pd). cia en Espa me di cuen rno. Pero co el Dr. Sa ar sin tapujo ar el doctor de mirada no cía Artiga, gó Santiago n esa decisi óximo 5 de tad y las gan quiero agr stitucional, os me permi sonas que co os tiempo, p presarle a m Z. Yasmin partir esta a erancia, pero persona. T falta la tuya. años, usted runcas. Gra dejare de a partir conm en nuestro dan a los qu ar a nadie. P e deja esta el tesoro qu cimiento a l obtener un on en el amigo, el D aña no ha s nta, la perso omo todos l antiago, de os, ni preju rado me enc oble, y que que siguien o, y sin med ión se echab septiembre nas de hace radecer al sino su am ite elegir pa onviven con por ello lo in Gra mi incansab Guadalup aventura, po o principalm Te quiero f . me dijo qu acias Dr. J agradecer su migo al meno lindo país. ue logramo Por ello pid parte hasta ue uno fue d los español n grado de D trabajo co Dr. Ramiro sido fortuita na con la qu os seres hum ejo sembra uicios. Por contré en un a la postre ndo la escu dir consecue ba a cuestas , y que ha t er un trabajo Dr. Carlo mistad que ara estar y c n él. nvierto con a acias Jefe C le amiga, co pe De Loer or dejar todo mente por c fiel amiga, ue hay que osé Guada u apoyo inc os por diez os llegar a es do disculpa a el último descubriend les que me Doctora. Es otidiano de o Ramírez N a, fue plane ue yo trabaj manos que ado un cam ello al inic na oficina d se convertir uela de entu encia algun s un trabajo tenido como o interesante os García es hoy día compartir, su aquellos sere Charly ompañera, c ra Ortega, o para apoy cuidar con t esto no s jugar a gan alupe Herr condicional. meses esta ste punto, s as si me olv minuto, pe do durante e han dado l ta historia n el ser vete Necoechea eada durant jaría había i saben que s mino lleno ciar mi nue del la UCM ría en mi Di usiasmo, am na, acepto se que va a cu o sustento e e y lleno de Artiga, no a lo que m u espíritu b es que valen colaborador mi amor y yarme y apr anto amor e se ha termi nar, que no era Haro, . Aprecio m a aventura in iempre nos vido sin que ensando qu el tiempo qu la oportuni nace del am erinario, pr y el Dr. Sa te mucho t iniciado el c solo sembra de amigo va búsqued M, a un profe irector de T mor a los ce er mi Direct umplir cuatr el cariño, la e oportunida o solo su más aprecio ondadoso s n la pena: ra, y un mu y agradecim render conm este proyect inado, la h o es recome nunca olvi muy especia n situ. Espe parece erer de ue es el ue duro dad de mor que rofesor, antiago tiempo, camino ando se os, que da para esor de Tesis, el rdos, y tor. No ro años a buena ades. apoyo de las iempre ucho mi miento. migo el to y en historia endable ido sus almente ero que     siempr amista dueño me ref escatim quiero ciencia conmu docent Estima que lo calidad apoyad mi car de mi contro atencio ademá genero a un lu genero cotidia espera esta in Belén ayuda Madri paisan la dulz agrade Dr. Anto re positiva ad y palabra de la granj Dr. Jaime frenda la id man esfuer o expresarle a y con la v Dra. Car ueven, pero te, que perm ada Paqui haces con c Dr. Emili d profesion do. Felicida Querido a riño eterno p estancia en Gracias In ol de calida ones y amis Conocer p ás disponga osidad y afe Dr. Juan ugar en don osas, y te of ana del ir y as. Gracias nvestigación Lleó y Vet Querida I . A los am d, por estar no MVZ. Jo zura de ser m A José ecimiento. nio Palom y dispuesta as de confi a donde se e Gosálvez dea que ten zo y atenc e mi admira vida. Gracia rmen Lópe o lo que m mite que co es interesan calidad y en io Martíne nal, y su g ades por ser angelito, sab por tu comp tu país. Ve ng. Luis S d de SETN stad. personas qu an su tiempo ecto. Gracia Carlos Fon nde no cono frecen su ap y venir de un por ello y n hubieron t. María. Ing. Encar migos: Chem r siempre at osé Antonio madres. y Sonia o Yagüe, l a para que e ianza. Exten desarrollo l B., su apoy ngo de las ión, y no ción por ser s. ez Fernán más admiro ompartas lo nte como ha ntusiasmo. G ez y Dra. M generosidad r un equipo bes que te q pañía, apoy et. Roció He Soler de la NA que con ue sean cá o para impl as Dra. Beat ntanillas y oces a nadi poyo incon n pasillo no por compar dos persona rna Jiméne ma, Lucen tentos en el o García R por su a le doy las este proyect nsivo hago a fase exper yo espontan personas q pierden el r un investi dez, tu am de ti y m o mucho qu aces tu trab Gracias por M. Antonia d. Es un v de investiga quiero, que yo, ayuda y ernández-G a Mano, po n gran calid álidas y ate licarse, eso triz Isabel Dra. Isabe ie y de repe ndicional, qu o dice nada rtir estos cu as a las cua ez, gracias na y Ferna l bienestar R. y a mi am ayuda, nob gracias por to avanzara este recono rimental. neo y su siem que con gus tiempo en igador que a mabilidad, me sorprend ue sabes. So bajo, pero p r compartir t a Gil, mi a verdadero p adores de pr veo en ti a concejos, en Gil. or permitirm dad diriges, entas no es es muy com R. el García-C ente te encu ue un vincu , pero se ha uatro años. ales les quie por ser m ando, de la de mi fami miga Virgini bleza y d r su apoyo, a. Pero prin ocimiento a mpre interé sto hacen s prejuicios asume su co tu sonrisa de gratamen oy afortuna para mí lo m tu espacio. admiración privilegio e rimera línea a una herma n los mome me utilizar pero princ s difícil en mplicado, e Cuenca. Es uentras con ulo de amist ace notar cu Asimismo, ero agradec mi amiga, p a Universid lia. Con tod ia por estar desprendimi , interés y ncipalmente a Don Fran és en este pr su trabajo, q mezquinos ompromiso y humilda nte, es tu e ada por con más importa y respeto el que me a. ana. Mi gra entos más d el laborato cipalmente p contrar, pe es sorprend muy bonito personas q tad que en uando meno , en los inic cer su apoyo por tu inest dad Politécn do mi cariñ r ahí compar iento, mi actitud por su ncisco, royecto que no s. Pero con la ad, me espíritu nocerte. ante es por su hayan atitud y difíciles orio de por tus ro que dente tu o llegar que son la vida os te lo cios de o: Vet. timable nica de ño a mi rtiendo eterno     especi que m consta las má ya hac Unida que qu dedico nosotr a mi b compa estanc institu De la D Luisit (Caja) No he ter ial e import me he ocupad antes correo La vida m ás nobles y ce más de d Xochimi uiero y res o parte de e ros. Gracias Malú e Ili A mi com buena amiga Al Dr. Fe añeros que cia por este p A mis a ucionales tan División de to Chávez P ). rminado, ah ante, que si do de hacér os electrónic me ha llevad necesarias, 20 años e ilco, y a tr speto profu sta investig M en C. F iana, su apo mpadre el Dr a Faviola L ernando de han apoyad país lejano. amigas que n difíciles d e CBS: Car P., a mi am hora voy co in duda no rselos ver dí cos, dando u do a realizar , la activida en mi alma ravés de el undamente. gación, fruto Francisco R oyo y conoc r. Jorge Le aurel, por s e León y a do con sus e siempre de hacer esta rmen, Cony miga Luz M on la parte puede falta ía con día a una lata may r una tarea ad de enseñ a mater, la lla he tenid Por ello y o de previos Rivera B. y M cimientos fu ón D., a mi su apoyo inc al Dr. Germ gestos de me ayud ando tan lej y, Lety. Del Ma. Quirar Mi querido al que muc atienden y pueda mejo que ocupa ar en estos a a través del yúscula. que no es f ñar y apren Universida do la fortu en honor s procesos d M en C. Re ueron funda i fiel amigo condicional mán Mend amistad y c daron a re os, pero que l DPAA, Ca rte, a Cristi o verraco, e chos desear te entiend orar tu vida. a mi corazó agradecimie trabajo desa fácil, pero c der. Esta ac ad Autónom una de tene a los chico de discusión ebeca Mart amentales pa M en C. C l y por cuida doza y a tod compromis ealizar todo e ellas (os) armen, Lic ina Olvera eres un ser rían parecer den. Espero . Con gratitu ón de una m entos, aunqu arrollado y creo que es ctividad la ma Metropo er alumnos os POLIVE n y reflexió tínez B. ara este trab Camilo Rom arme desde dos mis am o institucio os esos tr me los facil . Yola. A m a, Emma, R bello y gen rse, pero po que este e ud ACGC. manera ue creo de mis una de realizo olitana, s a los ET, les n entre bajo. mero, y allá. migos y onal mi rámites litaron. mi buen Raulito neroso, ocos te estudio     Suav Suav Es ve Patria: T T T a C c A t O s o ve Patria: T d spero regre Tu superfici Tu mutilado Tu barro su alcancía. Cuando nac compotas y Al triste y f truena de de Oigo en tus se fue, lo qu oh trueno, la Te amo no c de tu dicha l Ext esarte aunq ie es el maíz o territorio s uena a pla cemos, nos luego te reg feliz dices eleites frenét quejas cruj ue aun no to a ruleta de m cual mito, si la clave: sé xtraído del Poe Méx que sea un p z, tus minas se viste de pe ata, y en tu regalas no galas toda en que si, ¡Y ticos nos llen jir los esqu oco. Y oigo e mi vida. ino por tu v siempre igu ema “La suav xico poquito de el palacio d ercal y de a u puño su otas, despué entera. tu cielo nup na! ueletos en pa en el brinco d verdad de pa ual, fiel a tu ve patria” de R lo mucho q del Rey de abalorio sonora mis és, un para pcial, que c arejas, oigo de tu ida y v an bendito. u espejo diar Ramón López que nos da Oros, eria es aíso de cuando lo que venida, Te doy rio. Velarde as.   . ÍNDICE    ÍNDICE ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 1 1.1. Objetivo General 1.1.1. Objetivos específicos 3 3 2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 5 2.1. Generalidades 2.2. Características físicas y químicas del Zn 2.3. Absorción y metabolismo de Zn 2.4. Almacenamiento del Zn 2.5. Secreción, reabsorción y excreción del Zn 2.6. Funciones del Zn 2.6.1. Funciones del Zn en las enzimas 2.6.2. Función del Zn en la reproducción 2.6.2.1. Efecto del Zn en el testículo 2.6.2.2. Efecto del Zn en el epidídimo 2.6.2.3. Efecto del Zn en la próstata 2.6.2.4. Efecto del Zn en el espermatozoide 2.6.2.5. Efecto del Zn en el desarrollo embrionario 2.7. Relación de Zn con otros micronutrientes 2.8. Efecto de la deficiencia de Zn 2.9. Efecto tóxico del Zn 2.10. Requerimientos nutricionales de Zn en verracos 2.11. Fuentes alimenticias de Zn para la elaboración de piensos de verraco 2.11.1. Contenido de Zn en los ingredientes del pienso 2.11.2. Fuentes alimenticias de Zn 2.11.2.1. Fuentes orgánicas 2.11.2.2. Fuentes inorgánicas 2.12. Espermatogénesis 2.12.1. Plasma seminal 2.13. Calidad seminal y pruebas de valoración 2.13.1. Volumen de eyaculado 2.13.2. Motilidad (Mot) 2.13.3. Concentración espermática 2.13.4. Morfoanomalías 2.13.4.1. Gotas citoplásmicas 2.13.4.2. Colas dañadas 2.13.4.3. Membranas espermáticas 2.13.5. Fragmentación del ADN espermático 2.13.6. Capacidad fecundante de los espermatozoides 5 7 8 15 17 19 19 22 22 23 24 24 27 28 31 32 33 38 38 39 40 42 46 51 53 53 54 55 55 56 57 57 59 61 3. MATERIAL Y MÉTODOS 63 3.1. Diseño de la investigación 3.1.1. Material biológico 3.1.2. Piensos experimentales 3.1.3. Material de laboratorio 3.1.4. Productos químicos 3.1.5. Soluciones y medios para el análisis y cultivo celular 63 63 65 66 68 68 ÍNDICE 3.1.5.1. Diluyente BTS 3.1.5.2. Solución salina formolada 3.1.5.3. Solución PSA-FICT 3.1.5.4.Solución DABCO 3.1.5.5. Medio para la recolección y lavado de ovarios 3.1.5.6. Medio para lavado de ovocitos 3.1.5.7. Medio para lavado de espermatozoides 3.1.5.8. Medio de fecundación 3.1.5.9. Solución de Lacmoid 3.1.5.10. Fluorocromo 3.1.5.11. Solución de ácido clorhídrico (HCl 18.5%) 3.2. Instalaciones 3.3. Asignación de tratamientos 3.3.1. Periodo de adaptación 3.3.2. Periodo experimental 3.4. Metodología 3.4.1. Sistema de suministro de los tratamientos 3.4.2. Evaluación del comportamiento productivo del verraco 3.4.2.1. Ritmo de recogida del verraco (IE) 3.4.2.2. Medidas testiculares y de epidídimos 3.4.2.3. Índice gonadosomático (IG) 3.4.3. Recogida de semen 3.4.3.1. Evaluación básica del semen 3.4.4. Índice de fragmentación de ADN espermático (IF) 3.4.5. Fecundación in vitro (FIV) 3.4.5.1. Muestras seminales 3.4.5.2. Ovocitos inmaduros para inseminación in vitro 3.4.5.3. Fecundación y cocultivo de gametos 3.4.5.4. Tinción y valoración microscópica de la FIV 3.4.6. Determinación de Zn 3.4.6.1. Obtención de muestras para AEAA 3.4.6.1.1. Muestras de testículos y epidídimos. 3.4.6.1.2. Muestras de plasma seminal (PS) 3.4.6.1.3. Muestras de sedimento espermático (SE) 3.4.6.2. Análisis de espectrofotometría de absorción Atómica (AEAA) 3.4.6.2.1. Digestión y dilución de muestras para AEAA 3.4.6.2.1.1. Muestras de testículo 3.4.6.2.1.2. Muestras de epidídimo 3.4.6.2.1.3. Muestras de sedimento espermático (SE) 3.4.6.2.1.4. Muestras de plasma seminal (PS) 3.4.6.2.2. Lectura de espectrofotometría de absorción atómica 3.5 Desarrollo de los experimento 3.5.1. Experimento 1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos 3.5.2. Experimento 2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado, y de la evaluación de la integridad acrosomal 69 69 69 69 70 70 70 70 71 71 71 71 72 72 73 73 73 73 75 75 76 76 76 79 80 80 81 82 82 83 83 83 84 85 86 86 86 87 87 87 88 89 89 92 ÍNDICE   3.5.3. Experimento 3. Evaluación del estado del ADN nuclear Espermático 3.5.4. Experimento 4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro (FIV) de espermatozoides de verracos tratados con diferente fuente y nivel de Zn 3.5.5. Experimento 5. Evaluación de la concentración de Zn en tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (PS) y sedimento espermático (SE) 3.6. Análisis estadísticos de los resultados 4.RESULTADOS 4.1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos 4.2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado y de la evaluación de la integridad acrosomal 4.3. Evaluación del estado del ADN nuclear espermático 4.4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro (FIV) de espermatozoides de verracos tratados con diferente fuente y nivel de Zn 4.5. Evaluación de la concentración de Zn de tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (ZnPS) y sedimento espermático (ZnSE) 5.DISCUSION 5.1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos. 5.2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado y de la evaluación de la integridad acrosomal 5.3. Evaluación del estado del ADN nuclear espermático 5.4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro de espermatozoides de verracos tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn 5.5. Evaluación de la concentración de Zn en tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (PS) y sedimento espermático (SE) 6. CONCLUSIONES 7. RESUMEN 8. SUMMARY 9. ABREVIATURAS 10. BIBLIOGRAFÍA 94 96 98 100 103 103 115 127 135 143 149 149 157 169 174 179 185 187 191 195 199   ÍNDICE DE TABLAS   ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Necesidades diarias de Zn en verraco adulto. 35 Tabla 2. Biodisponibilidad (BD) relativa de distintas fuentes de Zn en porcino. 44 Tabla 3. Material fungible. 65 Tabla 4. Material de laboratorio. 66 Tabla 5. Ingredientes y valor nutritivo del pienso base (PB) para verracos en producción. 66 Tabla 6. Tratamientos según fuente y nivel de Zn. 67 Tabla 7. Reactivos para la realización de pruebas de laboratorio. 68 Tabla 8. Diluyente BTS para semen de verraco. 69 Tabla 9. Composición de la solución PBS. 70 Tabla 10. Medio de fecundación (MF). 71 Tabla 11. Periodo de experimentación. 73 Tabla 12. Condición corporal (CC) en verracos. 74 Tabla 13. Calidad de movimiento (CM) de los espermatozoides. 77 Tabla 14. Variables evaluadas en el análisis de fecundación in vitro (FIV) 83 Tabla 15. Condiciones de operación del espectrofotómetro para determinar Zn. 88 Tabla 16. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de variables relacionadas con el comportamiento productivo de verracos alimentados con piensos que contenían diferentes fuentes y niveles de Zn. 103 Tabla 17. Efecto de la fuente y nivel de Zn en la condición corporal (CC) y la frecuencia de presentación (%) en verracos. 106 Tabla 18. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar del efecto de pienso con diferente fuente y nivel de Zn en el tamaño de la región escrotal (testículo + epidídimo) de verracos. 108 Tabla 19. Valores de correlación entre variables morfométricas testiculares en verracos tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn en el pienso. 111 Tabla 20. Medias de mínimos cuadrados ± errores estándar de medidas morfométricas testiculares y epididimales de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn. 112 Tabla 21. Coeficientes de correlaciones (r) entre las variables morfométricas testiculares y epididimarías de verracos alimentados con diferente fuente y nivel de Zn. 113 Tabla 22. Coeficientes de correlaciones entre el peso vivo final (Kg) de los verracos y el peso testicular y epididimario. 114 Tabla 23. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de las variables de producción y calidad básica del eyaculado de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn. 115 Tabla 24. Coeficientes de correlación entre peso testicular (PT), concentración espermática (Spz mL-1) y volumen total de eyaculado (VT) de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivele de Zn. 119 Tabla 25. Coeficientes de correlación entre peso epididimario (PE), volumen de la fracción pobre (FP) y total de eyaculado (VT) de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivele de Zn. 120 Tabla 26. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de tipo de morfoanomalías espermáticas de verracos según tratamiento. 125 ÍNDICE DE TABLAS   Tabla 27. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de acrosomas íntegros (IAc), dañados (AD) y reaccionados (AR), de espermatozoides de verraco alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn. 125 Tabla 28 Valores de regresión de la concentración de Zn (ppm) en sedimento espermático (ZnSE) y motilidad (Mot). 161 Tabla 29. Frecuencia de presentación de índice de fragmentación de ADN espermático (IF) según intervalo y tratamiento. 131 Tabla 30. Frecuencia de presentación de índice de fragmentación de ADN espermático (IF) durante un periodo de evaluación de 14 semanas con base a intervalos. 132 Tabla 31. Medias de mínimos cuadrados ± errores estándar del índice de fragmentación de ADN espermático (IF) de verracos durante el periodo de evaluación, con diferentes fuentes y niveles de Zn. 133 Tabla 32. Medias de mínimos cuadrados y errores estándar (EEM) de ovocitos fecundados in vitro (FIV), espermatozoides ovocito -1 (EO), ovocito monospérmico (OM) y eficiencia de fertilización (EF) en verracos, según fuentes y niveles de Zn. 135 Tabla 33. Proporción de pronúcleos (DPn), cabezas espermáticas (CE) y espermatozoides intactos (SpzO-1) en ovocitos de cerda, cultivados con espermatozoides de verraco tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn. 139 Tabla 34. Modelos de regresión lineal relacionando motilidad, morfoanomalías (MA), integridad acrosomal (IAc) con ovocitos penetrados in vitro (FIV), ovocitos monospérmicos (OM) y desarrollo de pronúcleos (DPn) según tratamientos con Zn. 142 Tabla 35. Correlaciones (r) entre ovocitos penetrados in vitro (FIV), índice de fragmentación de ADN espermático (IF), concentración de Zn en sedimento espermático (ZnSE) espermatozoides por ovocitos maduro (SpzO-1). 142 Tabla 36. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de la composición química de testículos de verracos alimentados con fuentes y niveles distintos de Zn contenidos en el pienso. 144 Tabla 37. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de la composición química de epidídimos de verracos alimentados con fuentes y niveles distintos de Zn contenidos en el pienso. 145 ÍNDICE DE GRÁFICAS   ÍNDICE DE GRÁFICAS      Gráfica 1. Peso vivo (PV) por tratamiento durante el periodo evaluado. Las líneas representan medias semana-1……….   104 Gráfica 2.  Evaluación de la condición corporal (CC) por tratamiento durante el período evaluado.   106 Gráfica 3.  Crecimiento de la semicircunferencia (SC) testicular por tratamiento durante el periodo evaluado.   109 Gráfica 4. Crecimiento longitudinal (LT) testicular de verracos durante el periodo evaluado. 110 Grafica 5. Producción de la fracción rica del eyaculado (FR) según tratamiento:………. 117 Gráfica 6. Producción de la fracción pobre del eyaculado (FP) según tratamiento:………. 118 Gráfica 7. Volumen total del eyaculado (VT) según tratamiento:………. 118 Gráfica 8. Motilidad (Mot) según tratamiento:………. 121 Gráfica 9. Calidad de motilidad espermática (CM) según tratamiento:………. 122 Gráfica 10. pH del eyaculado:………. 122 Gráfica 11. Concentración espermática (Spz mL-1 x 106) según tratamiento:………. 124 Gráfica 12. Estado del acrosoma espermático según tratamiento:………. 126 Gráfica 13. Acrosomas reaccionados (AR) según tratamiento:………. 126 Gráfica 14. Efecto de la fuente y nivel de Zn en el índice de fragmentación de ADN espermático (IF) de verracos. 127 Gráfica 15. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar del Índice de fragmentación de ADN espermático (IF), en verracos alimentados con diferentes fuentes de Zn. 128 Gráfica 16. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar del efecto del nivel de Zn en el índice de fragmentación de ADN espermático (IF) de verracos. 129 Gráfica 17. Interacción de la fuente y nivel de Zn utilizado en piensos de verraco, y su efecto en el índice de fragmentación del ADN de espermatozoides (IF). 130 Gráfica 18. Dinámica del índice de fragmentación de ADN en espermatozoides (IF) de verracos, tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn. 134 Gráfica 19. Fragmentación de ADN espermático (IF) presente en eyaculados de verracos durante un periodo continuo de evaluación. 134 Gráfica 20. Efecto de la fuente de Zn, en la proporción de ovocitos penetrados (FIV), obtenidos con semen de verraco. 136 ÍNDICE DE GRÁFICAS           Gráfica 21. Efecto del nivel de Zn (ppm), en la proporción de ovocitos penetrados (FIV), utilizando semen de verraco. 137 Gráfica 22. Efecto del nivel de Zn en el número de espermatozoides ovocito-1 (EO), con semen de verraco. 137 Gráfica 23. Efecto del nivel de Zn, en la presencia de ovocitos monospermicos (OM), con semen de verraco. 138 Gráfica 24. Efecto del nivel de Zn, en el desarrollo de pronúcleos (DPn), con semen de verraco. 140 Gráfica 25. Efecto de la fuente de Zn, en el desarrollo de pronúcleos (DPn), utilizando espermatozoides de verracos. 140 Gráfica 26. Concentración de Zn (ppm) en el sedimento espermático (ZnSE) de verracos, tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn en el pienso. 147 Gráfica 27. Concentración de Zn (ppm) en sedimento espermático (ZnSE) de verraco por semana. 147 Gráfica 28. Concentración de Zn (ppm) en plasma seminal (ZnPS) de verracos, tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn en el pienso. 148 Grafica 29. Concentración de Zn (ppm) en plasma seminal (ZnPS) de verraco por semana. 148 ÍNDICE DE FIGURAS    ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Sitios de absorción y excreción de Zn, a partir de las primeras porciones del intestino delgado, y distribución en el organismo. 9 Figura 2. Especificidad tisular y localización de los genes transportadores de Zn. 11 Figura 3. Reacciones necesarias para la transformación de la glucosa en fructuosa a nivel espermatozoide. 20 Figura 4. Representación esquemática de la absorción de Zn en el lumen intestinal y la competencia de Zn con otros cationes divalentes por el transportador de metales multivalentes. 29 Figura 5. Diagrama del ciclo celular espermático. 47 Figura 6. Eliminación del Zn de la cola del espermatozoide durante la maduración epididimaria……….… 49 Figura 7. Morfología del espermatozoide. 49 ÍNDICE DE ESQUEMAS     ÍNDICE DE ESQUEMAS Esquema 1. Diseño general de la investigación 64 Esquema 2. Representación del Experimento 1 91 Esquema 3. Representación del Experimento 2 93 Esquema 4. Representación del Experimento 3 95 Esquema 5. Representación del Experimento 4 97 Esquema 6. Representación del Experimento 5 99           ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Mediciones morfométricas de la región escrotal en verracos. 74 Ilustración 2. Mediciones de testículos y epidídimos de verracos. 75 Ilustración 3. Espermatozoides teñidos con fluorocromo para determinar fragmentación de ADN. a.Espermatozoides no fragmentados; b.Espermatozoides fragmentados. 79 Ilustración 4. Mezclas seminales (a) y dilución de las mismas (b) para la inseminación in vitro de ovocitos. 80 Ilustración 5. Ovarios de cerdas prepuberes para la obtención y evaluación de ovocitos para su utilización en la FIV. 81 Ilustración 6. Obtención de cenizas (C). 84 Ilustración 7. Obtención de plasma seminal (PS). 85 Ilustración 8. Obtención de sedimento espermático (SE) y almacenamiento. 85 Ilustración 9. Filtrado de las muestras digeridas y matraces con dilución de las muestras para su lectura con el Espectrofotómetro de Absorción Atómica. 86 Ilustración 10. Digestión de sedimento espermático (SE). a. Muestras de SE almacenadas en eppendorf. b. SE en HCl18.5%. c. Solución digerida de SE. 87 Ilustración 11. Dilución de muestras de plasma seminal (PS). 88 Ilustración 12. Espectrofotómetro de absorción atómica. 89   . INTRODUCCIÓN  Zinc del griego sphaleros, engañoso    INTRODUCCIÓN 1. INTRODUCCIÓN El interés por mejorar y hacer más eficiente el uso de verracos en los centros de inseminación artificial, fomenta el desarrollo de investigaciones, generando información sobre cómo aumentar la calidad y cantidad de eyaculado, prolongar el tiempo de conservación de las dosis seminales, y obtener mayores índices de fertilidad y fecundidad. Por tanto, se hace necesario tener información sobre aspectos fundamentales como son la nutrición y alimentación de los verracos. Dentro del ámbito de la porcicultura, la nutrición y alimentación de los verracos ha recibido escasa atención y la información disponible para balancear de forma correcta las raciones que se administran a los machos reproductores es insuficiente. Hoy en día, las recomendaciones nutricionales para verracos están basadas en las que se realizaron hace 30 años, así como de los resultados obtenidos en la práctica, relacionados con aspectos generales de calidad seminal, sin tenerse en cuenta la morfología y fisiología de los espermatozoides de una manera más profunda e integral. Otro hecho importante es que las recomendaciones nutricionales publicadas para la formulación de pienso para verracos son similares a las de las hembras reproductoras. Se asume erróneamente que el pienso de cerdas en lactación, cubre los requerimientos de los verracos en producción. Una circunstancia evidente al formular el pienso, es que las recomendaciones nutricionales suelen variar ampliamente, dependiendo de la fuente de información que se utilice (NRC, 1998, PIC, 2008; FEDNA, 2006; NSNG, 2010). Algunas de las recomendaciones pueden tener diferencias de más del 30%, ejemplo de ello son los requerimientos de minerales y vitaminas. Por su parte, la industria alimentaria ofrece una gran variedad de productos con los que se puede formular el pienso. Estos productos tienen diferente biodisponibilidad (BD) como es el caso de las fuentes minerales. Estas fuentes minerales suelen ser clasificadas según su origen o tipo, lo cual además se relaciona con la BD que ofrecen. Actualmente se ha fomentado el uso de minerales con alta BD, para evitar que los animales eliminen al ambiente un alto porcentaje de ellos. Las fuentes con mayor BD son las de origen orgánico, pero su uso es limitado debido a su alto coste. Además, en verracos el estudio del efecto de estas fuentes 1 INTRODUCCIÓN orgánicas (FO) es incipiente, por lo que se siguen utilizando las fuentes inorgánicas (FI) de forma mayoritaria. La nutrición mineral en verraco debería estar relacionada con los tres aspectos productivos más importantes: a) El efecto de los minerales en el desarrollo de órganos reproductores primarios y secundarios para un funcionamiento adecuado de los mismos. b) Potenciación de la producción de eyaculados de calidad. c) La capacidad de producir altas tasas de fertilidad y fecundidad.   Sin embargo, no hay que olvidar que todos ellos deben estar relacionados con el aumento de su longevidad en función de la eficiencia reproductiva y del menor impacto ambiental que se obtenga. Uno de los microminerales más importantes e involucrados con la capacidad reproductiva del verraco es el Zinc (Zn). Este micromineral está relacionado con la formación de la cromatina a través de metaloenzimas; confiere estabilidad a la cromatina a través de la formación de los “dedos de Zn”; forma parte de estructuras celulares como las fibras densas externas del espermatozoide (ODF) y se une a proteínas que permiten la estimulación de genes de transcripción (Maret, 2001; Henkel et al., 2003; Jackson et al., 2008). El Zn debe ser suministrado a través del pienso a los animales, utilizando las FI como el ZnO y el ZnSO4 u orgánicas como el lisinato de Zn (Zn-Lis), metionato de Zn (Zn-Met), levaduras enriquecidas con Zn, o moléculas de carbohidratos unidas al Zn, las cuales tienen gran difusión en la industria alimentaria animal (Rojas et al., 1995; Mateos et al., 1998; Edwards y Baker, 1999). A la luz de los nuevos paradigmas de eficacia productiva, bienestar animal e impacto ambiental, el Zn como potente regulador biológico ha demostrado una estrecha relación con la función reproductiva. Sin embargo, el efecto que la inclusión de Zn en el pienso de verracos posee sobre la edad, genética, ritmo de trabajo, impacto ambiental y efecto en la actividad morfológica espermática, están por determinarse. Por todo ello, los objetivos planteados en la presente investigación fueron: 2 INTRODUCCIÓN 1.1. Objetivo General Determinar el efecto de la fuente y nivel de Zn sobre la eficiencia reproductiva de verracos. Para el cumplimiento del objetivo general, se realizaron cinco experimentos que tuvieron como objetivos particulares los que se describen a continuación: 1.1.1. Objetivos Específicos Experimento 1. Evaluar el comportamiento productivo de verracos, alimentados con piensos que contenían diferentes fuentes y niveles de Zn, a través de la ganancia de peso, condición corporal, consumo de pienso y desarrollo de órganos reproductivos. Experimento 2. Analizar la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado, y de la evaluación de la integridad acrosomal (IAc). Experimento 3. Determinar el estado del ADN nuclear de espermatozoides sin diluir. Experimento 4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro de espermatozoides (FIV). Experimento 5. Evaluación de la concentración de Zn en tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (PS), y sedimento espermático (SE).  3     REVISIÓN   BIBLIOGRÁFICA    REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA    2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2.1. Generalidades Numerosos estudios relacionados con los requerimientos nutricionales en cerdos realizados durante la década de los años 60 y 70 se siguen utilizando actualmente. Sin embargo, es lógico pensar a la luz del desarrollo genético de los animales, los nuevos modelos de crianza y la variedad de fuentes alimenticias hoy existentes, que dichos requerimientos hayan sido modificadas, con la misma rapidez y eficiencia que las características y exigencias de crianza de los animales (Close y Cole, 2000). La investigación en verracos ha sido menor, por lo que la información sobre ellos es escasa y las necesidades nutricionales no son claras. Esto, impide tomar decisiones con certeza para mejorar su eficiencia reproductiva (Audet et al., 2004). En particular, el área de micronutrientes ha sido poco estudiada y dentro de ellos en especial el Zn. El Zn, es un mineral esencial para la vida (Hahn y Baker, 1993), encontrado normalmente en los ingredientes utilizados en la formulación de los piensos, ya sea como FI y/o FO, y que evitan posibles signos carenciales en los animales (Cao et al., 2002; Jahanian et al., 2008). El Zn puede ser excretado a través de las heces o de la orina, dependiendo de la BD del mineral en el pienso. Hoy día se exige la utilización de piensos que eviten o disminuyan la excreción de Zn, ya que este mineral incide negativamente en el medio ambiente. Un pienso que contiene niveles de 100 a 250 mg de Zn Kg-1, produce en los purines una concentración de 850 a 1300 ppm de Zn Kg-1 de materia seca (MS) (Revy et al., 2003). La Sociedad Británica de Ciencia Animal (BSAS), en 2003 estableció las recomendaciones sobre el uso mínimo de minerales adicionados a los piensos de los cerdos, sin considerar los niveles aportados por las materias primas, su BD o su origen (orgánico o inorgánico). En otros países se han tomado como válidos los requerimientos publicados por diversos organismos como el National Research Council (NRC), I’nstitut National de la Recherche Agronomique (INRA) o la, Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal (FEDNA), los cuales están en concordancia con las normativas para la elaboración de piensos para el uso animal. Es el caso de la normativa No.1334/2003 (Official Journal of the 5 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  European Union, 2003) de la Comisión de Regulación de la Unión Europea, en donde se expone que el nivel máximo de Zn en el pienso para todas las etapas productivas de los cerdos, debe ser 150 mg Kg-1, y el reglamento 767/2009, que será obligatorio atender a partir del 1º de septiembre de 2010, en donde se señala que el etiquetado de piensos deberá declarar el nivel y fuente de Zn. Hernández (2006) comparó los niveles de Zn recomendados para el pienso en cerdos, encontrando diferencias hasta de un 30%, y señaló que las normativas no consideran aspectos relacionados con el impacto ambiental, bienestar animal, eficiencia productiva, y/o sistemas de producción, por lo que concluye que las normativas sólo representan un límite, sin justificación real ante las distintas etapas productivas y los diversos sistemas de producción existentes actualmente. En los programas de alimentación de verracos, se enfatiza el cuidado de la formulación en nutrientes como proteína, energía, lisina, metionina, calcio (Ca) y fósforo (P), pero no siempre se observa el contenido de vitaminas y minerales que están incluidos en la premezcla vitamínico-mineral, la cual debería estar en concordancia con la condición fisiológica y a las exigencias de trabajo a las que están expuestos los verracos. El contenido de Zn en el pienso está presente en cantidades diversas, que puede ir desde 20 ppm hasta 220 ppm.  Mateos et al. (1998) señalan que las necesidades de Zn en el cerdo son altas en la mayoría de las etapas fisiológicas, y que se debe poner especial atención cuando la ración esté formulada con materias primas de origen vegetal, debido al contenido de fitatos, o con fuentes de Zn de baja BD, sin dejar de lado las posibles interacciones entre minerales que disminuyen la absorción del Zn (Hernández, 2006). Por su parte Close y Cole (2000) mencionan que las restricciones alimentarias en verracos, particularmente de minerales, producen un efecto más severo en ellos, debido a que disminuye el consumo de nutrientes necesarios para su óptima reproducción y condición corporal (CC), particularmente de minerales. Por lo tanto, el uso de fuentes de Zn con una mayor BD, y utilizadas para balancear el pienso a partir de la consideración del estado productivo del animal, salud, ambiente, sistema de alimentación y ritmo de trabajo, deberían ser el referente para obtener un pienso acorde con la función reproductiva del verraco. Por otra parte, el aparente ineficaz sistema de absorción de Zn que tienen los cerdos, sólo permite obtener alrededor del 30% del Zn suministrado en el pienso (NRC, 1998). Por ello, el uso de fuentes 6 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  de Zn con mayor BD se ha generalizado, apostando por las FO dada su: facilidad de absorción, menor impacto ambiental, y mejora en el rendimiento de los cerdos (Apgar et al., 1995; Schiavon et al., 2000; Smits y Henman, 2000; Mullan et al., 2002). 2.2. Características físicas y químicas del Zn El Zn es un ión metálico esencial para la vida, pequeño, hidrofílico, incoloro y diamagnético, constituyente de un gran número de proteínas, incluidas las enzimas distribuidas en todos los tejidos del organismo (Maret, 2001). Por lo tanto, es necesario para el buen funcionamiento de proteínas (metaloproteínas), con las que forma complejos (Zn-proteína), en las que participan reiteradamente la histidina y la cisteína. Estas metaloproteínas intervienen en procesos de catálisis enzimática, desempeñando un papel estructural que se caracteriza por la formación de los “dedos de Zn”, los cuales unen, estabilizan y fortalecen la estructura de la cromatina. De hecho el contenido de Zn puede oscilar en estas metaloproteínas entre el 4 y 10% (Jackson et al., 2008). Andreini et al. (2006) y  Murakami e Hirano (2008) señalan que del total de Zn en el organismo, el 40% está ligado a proteínas y cubren funciones como factores de transcripción para la regulación de genes (≈ 2000 factores de transcripción incluidos) y el 60% a enzimas y proteínas que involucran el transporte del ión. El Zn es el encargado de establecer que la proteína tenga una estructura terciaria o cuaternaria. Es un metal que no sufre reacciones de óxido-reducción (redox), lo que le confiere una capacidad de estabilidad importante (Ebert y Altman, 2008; Jackson et al., 2008). Involucra procesos de transferencia de electrones, pero debido a su carga eléctrica, no puede cruzar las membranas biológicas por mecanismos de difusión pasiva (Hortin et al., 1993; McMahon y Cousins, 1998). El Zn es un micronutriente crítico, desde el punto de vista fisiológico, ya que sus funciones son amplias y abarcan una infinidad de actividades, tales como: almacenamiento y liberación de insulina; confiere integridad a la membrana celular; interviene en procesos de maduración sexual y en la reproducción; participa en actividades de sensibilidad olfativa y gustativa; activo componente de la función tiroidea y de los procesos de coagulación sanguínea, y crucial para la respuesta inmunitaria (Maret, 2001; Andreini et al., 2006; Molokwu y Li, 2006). Fukada et al. (2008) mencionan que al Zn se le reconoce como una molécula de señalización 7 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  intracelular, por lo que se le ha dado el nombre de segundo mensajero (Regalla y Lyons, 2005; Yamasaki et al., 2007; Murakami e Hirano, 2008). Por otra parte, el análisis del genoma humano, ha mostrado que entre el 3 y el 10% de todos los genes pueden codificar proteínas que se unen a Zn (Maret, 2001; Jackson et al., 2008). 2.3. Absorción y metabolismo de Zn En el aparato digestivo, el Zn que se encuentra en forma libre, está en pequeñas cantidades ya que la mayoría se une a fosfatos, aminoácidos y otros ácidos orgánicos, los cuales son absorbidos principalmente en la región duodenal y parte proximal del yeyuno (Krebs, 2000). La absorción de Zn se realiza a través de los enterocitos, y a través de su membrana basolateral se transporta hacia la circulación portal (Figura 1). Por tanto, el primer sistema de control homeostático corporal del Zn es el sistema gastrointestinal (Hernández, 2006). Los mecanismos que absorben el Zn exógeno han sido poco estudiados, aunque se reconoce la existencia de procesos de saturación-insaturación del mineral que intentan establecer la homeóstasis metabólica del mineral (Krebs, 2000), y que se relacionan con el consumo de Zn, la BD de las fuentes, las necesidades del organismo por el mineral, y la excreción del Zn endógeno. La absorción del Zn a nivel intestinal ocupa sistemas de transporte activo saturable, así como un proceso no-saturable de difusión pasiva. Este proceso depende del gradiente de concentración del catión de Zn que esté disponible para su absorción. Por lo tanto, se cree que existen múltiples factores que influyen en la absorción de Zn debido a lo siguiente: a) El aumento de la concentración de Zn satura el sistema de transporte activo. b) La tasa de absorción de la mucosa intestinal puede verse reducida, debido a procesos patológicos. c) La presencia de otros cationes divalentes (Ejemplo: Ca) los cuales compiten por el canal no específico de Zn, llamado canal polivalente (Molokwu y Li, 2006). 8 meca asocia llamad 2006) excre increm excret cual Por o de ex (Cous duran prime aume Zn, su la res El proces nismos d ados con das genéri ). Cousins ción de es mentan pro tado vía la permanece otra parte xcreción d sins et al., La evalu nte un perio r momento ntar la efic uele encon tricción (K Figura.1 primeras so de hom de absorc la expres icamente m s et al. ( ste ión, ya oporcionalm as heces, s e durante el hígado de Zn, ev , 2006). ación de odo largo, o, para lue ciencia de ntrarse una Krebs, 2000 . Sitios de a s porciones d meóstasis d ción, elim sión de ge metalotione (2006) des que consu mente el Z siendo este e el tiemp o, páncrea vitando co los mecan ya que la ego disminu absorción a absorció 0). absorción, e del intestino d de Zn en la minación y enes trans eina (MT) scribieron umos en ca Zn en tejid e el primer po que du as e intes on ello tox nismos de tasa de a uir. La rest en 90%, a n normal e excreción y d delgado, y su a célula, s y secuest sportadores (Iguchi et que el co antidades os y PS, d r mecanism ure este s tino se co xicidad po e homeóst bsorción d tricción en aunque al en un tiem distribución d u distribución REVISI se controla tro intrac s de Zn y t al., 2004; onsumo d extremada debido a q mo homeos suministro onvierten or parte d tasis debe del mineral el consum restituir el mpo menor de Zn a par n en el organ IÓN BIBLIOG a a través celular, es y con pro ; Cousins de Zn reg amente alt ue el mine stático del (Krebs, 2 en mecan de este m e ser obse l aumenta mo de Zn, s l nivel norm al generad rtir de las nismo. GRÁFICA  de los stando oteínas et al., gula la tas, no eral es Zn, el 2000). nismos mineral ervada en un suelen mal de do por 9 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  La concentración de Zn en las células eucariotas según Maret (2001), es muy alta, alrededor de 200 µM, pero la cantidad de Zn que se localiza en estado libre en la célula, se registra en concentraciones pequeñas. La homeóstasis de Zn es fundamental en todos los tejidos y se mantiene a través de sensores que se activan por la presencia de una baja o alta concentración de Zn. Esta homeóstasis incluye mecanismos de regulación y expresión de genes de transcripción, los cuales codifican la transportación de Zn a través de la membrana plasmática, de las membranas intracelulares y de la MT (Jackson et al., 2008). El conocimiento de la existencia de estos genes transportadores (ZnT y Zip) ha aclarado algunas preguntas sobre qué es lo que sucede en los procesos de absorción de Zn, aunque no se conocen todos los mecanismos que intervienen durante el transporte de Zn por el organismo (Figura 2)  (Ohana et al., 2009). En mamíferos, la familia génica que se conoce como ZnT está constituida por diez miembros (Cousins et al., 2006; Ohana et al., 2009). Muchos de estos genes relacionados con el transporte de Zn, se encuentran en distintos tejidos para regular el contenido mineral en los diferentes compartimentos celulares, por lo que se asocian a endosomas, aparato de Golgi, o retículo endoplásmico (Figura 2) y por ello se les ha dado el nombre de “secuestradores” de Zn, ya que estos permiten almacenar el ión en compartimentos para que el citoplasma no se sature (Ohana et al., 2009). La identificación del gen para la proteína transportadora ZnT-1 ha mostrado su importancia en el tránsito entrada-salida de Zn en la célula, es la única localizada en la membrana plasmática y es la responsable de la expulsión del Zn intracelular, previniendo un efecto citotóxico por parte del Zn (Iguchi et al., 2004; Cousins et al., 2006). Un elevado consumo de Zn afecta la actividad de la proteína transportadora ZnT-1 en algunos tejidos, ya que este modifica la resistencia de la membrana celular y los canales de transferencia mineral, ocasionando la exportación del Zn intracelular (McMahon y Cousins, 1998; Krebs, 2000; Iguchi et al., 2004). Sin embargo, este mecanismo no siempre ocurre cuando disminuye el Zn (McMahon y Cousins, 1998; Cousins et al., 2006). El único mecanismo bien estudiado en mamíferos, que detecta y regula las condiciones que guarda el Zn intracelular es el aportado por el gen regulador de los factores de transcripción MFT1 [MRE (elemento-respuesta al 10 metal Jacks a la M Zn” pr Figura las vía mecan intrace potenc localiza todos l en muc testicu mamar otros c Cambio Metalo la pres evento tionitro es irrev degrad expres activac técnica tubular Fuente ) vinculan son et al., MT. Las MF resentes e a. 2. Especifi s de señaliz ismos no oc elular libre (c cial esta den ada en la me los órganos. chos órgano lar. ZnT-4 p ria y cerebro cationes que os en el con otioneina (MT sencia del ox os que indu osación, pero versible cua dación (prote sión de algun ción, mientra as de inmun res renales (* e: Modificado nte al fact 2008). Es FT1 están en el ADN. cidad tisular ación que re curren en tod círculos mar ntro de las embrana pla ZnT-2 pue s. ZnT-3 est probablemen o. DCT1 es e funcionan ntenido de Z T). 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La proteína ZnT-4, se ha encontrado en gran cantidad de tejidos, su mecanismo se ha asociado con la expulsión o compartimentalización en la glándula mamaria y es esencial para la regulación del contenido de Zn en la leche (Iguchi et al., 2004; Murakami e Hirano, 2008). La ZnT-5 se localiza en las vesículas secretoras de las células pancreáticas y en la membrana apical de los enterocitos.  Por ello, se relaciona con el crecimiento, contenido graso y función muscular. En ratones donde existe una alteración de la expresión del gen para la proteína transportadora Zn-T5, se observó escaso crecimiento, disminución de la grasa corporal, osteopenia, debilidad muscular y bradicardia (Cousins et al., 2006; Murakami e Hirano, 2008). El gen para el transportador ZnT-8 está expresado exclusivamente en las células β-pancreáticas (Murakami e Hirano, 2008). En el caso del gen para ZnT-9 se encuentra en el núcleo durante la mitosis (Tabuchi et al., 2000) y el gen para el transportador ZnT-10 podría estar relacionado con el transporte en la membrana plasmática(Cousins et al., 2006). De manera general, la familia de los genes transportadores ZnT, apoya a través de las capas lipídicas de la célula el transporte de este mineral, existiendo factores de oxidación celular, cambios en la concentración de otros minerales, y factores inmunológicos que pueden competir por los transportadores o inhibir la expresión de los mismo (McMahon y Cousins, 1998). La familia de genes Zip en mamíferos consta de 14 miembros (Figura 2) (Cousins et al., 2006; Murakami e Hirano, 2008). Según su función de “importación” de Zn al interior de la célula, la familia de proteínas asociadas 12 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  puede ser dividida en cuatro subfamilias: Zip I, Zip II, gufA, y LZT. La absorción de Zn puede ser un proceso facilitado e impulsado por un gradiente de concentración. Algunas proteínas importadoras Zip pueden transportar diversos metales divalentes pero, particularmente en mamíferos, el Zn tiene factores o elementos Zip específicos para este metal. La mayoría de las proteínas transportadoras que regula la familia génica Zip, se han localizado en la membrana plasmática, sin embargo, la Zip7 está presente en el aparato de Golgi (Ohana et al., 2009). Los productos de la familia génica Zip pueden cambiar con base a las condiciones fisiológicas o a la disponibilidad biológica del Zn. También se ha observado que las hormonas pueden regular tanto la expresión de los genes Zip, como ZnT (Cousins et al., 2006). La proteína importadora Zip1 se encuentra identificada en la próstata, está regulada por la prolactina y la testosterona, y puede estar relacionada con la presencia atípica de altos niveles de Zn en este tejido (Cousins et al., 2006). Las proteínas Zip6 y Zip10, están involucradas en mecanismos de migración celular, por lo que es probable que intervengan en el desarrollo adecuado de las gónadas (Murakami e Hirano, 2008). Otro mecanismo celular para controlar la concentración de Zn son unas pequeñas proteínas llamadas metalotioneinas (MT), ricas en cisteína, las cuales se unen al Zn e intervienen en el proceso de absorción, distribución, almacenaje, liberación y transporte de este mineral (Krebs, 2000; Iguchi et al., 2004). La MT se une al Zn para estabilizar a la célula,  llevándola a un estado redox (Maret y Vallee, 1998; citado por Maret, 2001). La base molecular para esta unión es la vinculación a los átomos de azufre (S) del aminoácido donante (cisteína) el cual le confiere actividad redox sobre el átomo de Zn que también la contiene. El cambio de este potencial en la célula bajo condiciones oxidantes induce una cinética flexible de Zn, para transferirse contra gradiente o a sitios donde es menos afín, pero es requerido para actuar como un antioxidante (Maret, 2001). Una alta concentración de Zn activa el MTF1 induciendo la expresión de MT, que luego secuestra al Zn (Murakami e Hirano, 2008). Posteriormente la MT dona el Zn, lo que le confiere una actividad desintoxicante. La MT también está presente en la célula en su forma apo de tioneina (T) en cantidad diversa con respecto a MT (Yang et al., 2001). La T es un eficiente agente quelante endógeno y un receptor eficaz de Zn. Este hecho es importante ya que la relación MT/T, así 13 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  como la regulación de la MT proporciona un medio para controlar la disponibilidad de Zn. Además, es de resaltar que la célula eucariota compartimentaliza el contenido de Zn (Figura 2), y de la misma manera lo hace con la MT (Maret, 2001). La expresión de MT es particularmente alta en las células del parénquima del intestino, páncreas, riñón e hígado. En su estructura está contenido el aminoácido cisteína que envuelve al Zn. Se ha comprobado que la MT es afectada por los niveles de Zn, y en menor medida por la fuente utilizada en el pienso (Carlson et al., 2004; Hernández, 2006) que se consume, aunque puede observarse que en situaciones de estrés, glucocorticoides, citoquinas, inflamación, presencia de especies reactivas de oxígeno (reactive oxygen species, ROS), hormonas androgénicas, óxido nítrico (NO) y/o restricción de Zn, pueden disminuir la concentración de MT (Figura 2) (Krebs, 2000; Iguchi et al., 2004; Cousins et al., 2006). El MTF1 suele apoyar de forma positiva el estímulo que realiza el Zn sobre la MT, por lo que se sugiere que el MTF1 es expresado en condiciones basales ante la presencia de Zn e interviene en la expresión de MT y ZnT-1 (Cousins et al., 2006; Murakami e Hirano, 2008). Aparentemente los niveles de Zn afectan la presencia de los genes ZnT y de la MT, pero no se observa relación entre la presencia de los genes ZnT y la MT (Krebs, 2000; Iguchi et al., 2004; Cousins et al., 2006). La MT por lo tanto, puede funcionar como una respuesta celular para limitar la concentración de Zn libre dentro de límites muy estrechos, además de funcionar como un regulador de las concentraciones de Zn en la célula (Krebs, 2000). Sin embargo, la MT también regula al cobre (Cu) intracelular, lo que puede impedir que la MT regule solamente la absorción de Zn y este se una a los sitios naturales, incrementando el Zn circulante en el organismo (Hernández, 2006). Cuando se incrementa el Zn, puede causar en las proteínas transportadoras un bloqueo el cual puede llevar a un desequilibrio, implicando desfavorablemente al metabolismo de lípidos y carbohidratos (Smith et al., 1997). Otra situación descrita es que la presencia de MT puede variar, dependiendo del periodo en que fue consumida una cantidad o fuente de Zn en el pienso (Hernández, 2006). Hedemann et al. (2006) demostraron que el Zn incrementa el mucus de la superficie gastrointestinal tal vez, como un mecanismo de regulación de la expresión génica de ZnT en el intestino delgado. Por lo tanto, se supondría que el Zn también regula la expresión de los genes secretores de mucina. 14 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Otra proteína transportadora de metales divalentes es la DCT1 (divalent cation transporter 1) es la Nramp2 (proteína asociada a la resistencia natural de los macrófagos), la cual es altamente hidrofóbica, forma parte de las glicoproteínas de membrana, participa en el transporte de metales del ambiente extra e intracelular, ligados principalmente al Zn, hierro (Fe), manganeso (Mn), cadmio (Cd), cobalto (Co), níquel (Ni), plomo (Pb) y Cu (Gruenheid et al., 1999; Tabuchi et al., 2000; Iguchi et al., 2004). En el ovocito se ha demostrado que la Nramp2 puede transportar los mismos cationes divalentes en un ambiente dependiente del potencial de hidrógeno (pH). Las Nramp2 pueden presentar mutaciones, disminuyendo la actividad de transporte del metal (Gruenheid et al., 1999). El DCT1 se encuentra en el duodeno específicamente en las criptas y vellosidades menores del intestino. Este gen apoya la absorción de iones metálicos. En los ovocitos el DCT1 ha demostrado transportar Zn al interior, sin embargo, aun no está bien caracterizado (McMahon y Cousins, 1998; Krebs 2000). 2.4. Almacenamiento del Zn Una vez absorbido el Zn, es transportado por la albúmina del plasma sanguíneo, y por algunas proteínas vinculantes como la transferrina, glicoproteínas ricas en histidina, y tal vez la MT (Cousins, 1996). Regalla y Lyons (2005) estudiaron la forma en que se distribuye el Zn en la célula, y encontraron que el Zn es lábil, cambia rápidamente de ligaduras, y por ello se disocia y asocia con facilidad. El Zn por lo tanto se distribuye y poco tiempo se mantiene libre. El glutatión es un mediador que facilita el cambio rápido del Zn de un sitio a otro. El Zn se absorbe y almacena reguladamente por todo el cuerpo en las vesículas citoplásmicas (zincosomas), y la concentración puede variar de especie a especie (Figura 2). Hernández (2006) señala que el nivel de Zn almacenado está más relacionado con la cantidad que con la fuente de Zn, ya que la expresión de MT se incrementa en los animales que contienen mayor nivel de Zn. Asimismo, el hecho de que las células entren en fase estacionaria permite que la concentración de Zn no cambie. Bajo estas condiciones se han encontrado de 600,000 a 3 millones de átomos de Zn por célula (Regalla y Lyons, 2005). Sin embargo, el Zn libre en la célula es muy bajo, llegando a ser de un átomo por célula, en E. colli. En humanos, el contenido de Zn es de 2 a 3 g y se encuentra 15 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  distribuido en músculo (60%), tejido óseo (30%) y piel (5%). (Molokwu  y Li, 2006). En un estado de carencia, los primeros sitios de almacén que pierden este ión son los zincosomas del hígado, riñón y páncreas (Spears, 1996). El almacenamiento de Zn suele variar según la fuente y edad de los animales (Krebs, 2000). Esto es debido a las diferencias que existen en el metabolismo, adicionando a estas el hecho de que las FO se distribuyen y almacenan de forma distinta. Se ha demostrado que las FO de Zn suelen almacenarse en mayor proporción en hígado, bazo, corazón e intestino delgado, que las FI (Spears, 1996). A este respecto, Rojas et al. (1995) observaron que el Zn de la FO Zn-Lis se almacena en cantidades altas en los mismos tejidos que Spears (1996) había señalado, pero preferentemente en hígado, restándole importancia a los otros órganos (Krebs, 2000). Aunque, el aparato reproductor no suele ser elegido para almacenar grandes cantidades de Zn, su contenido mineral se afecta según sea el consumo y absorción.  En la medida en que se aumenta el consumo, se eleva la concentración en el tejido testicular, epididimario y prostático, así como en sus secreciones. En el caso de los testículos, cuando una dieta es baja en Zn, suelen generar una disminución aproximadamente del 11% de este mineral en el parénquima (Evenson et al., 1993). La concentración de Zn en la glándula prostática es elevada cuando se suministra Zn en las cantidades recomendadas y esto favorece la concentración que se observa en el PS (Iguchi et al., 2004). Estos autores determinaron que los niveles de Zn disminuyen en la próstata, cuando existe crecimiento de células cancerígenas. Además, se ha relacionado esto con la pérdida de concentración de MT, tal vez debido a la proteólisis de esta proteína, a través de su relación con la presencia de ROS (Figura 2). Por su parte Cousins et al. (2006), describieron que los cuadros de prostatitis bacteriana, están asociados directamente con la disminución del contenido de Zn plasmático debido a la disminución de la proteína Zip1. El almacenamiento de Zn en cantidades suficientes en la próstata, favorece la acumulación de Zn en los espermatozoides al mezclarse estos con las secreciones de la próstata durante la eyaculación (Evenson et al., 1993). Esta mezcla confiere a las células su capacidad de movimiento. En el PS el contenido de Zn ronda los 2.06 mM 16 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  en humanos, 349 µM en cerdos, 1.04 mM en perros y 600 µM en conejos (Aonuma et al., 1978). La concentración de hormonas androgénicas, también potencializa la expresión de MT (Cousins et al., 2006), por lo que en la medida que se inicia la actividad sexual, también aumenta la producción de MT, y se incrementa la capacidad de almacenamiento y las necesidades de Zn. 2.5. Secreción, reabsorción y excreción de Zn Existen mecanismos metabólicos que contribuyen a la eliminación de Zn, como son la obstrucción de la absorción, o la excreción celular (Bedwal y Bahuguna, 1994). Las células expulsan el Zn a través de mecanismos de activación de genes transportadores. Las secreciones pancreáticas, biliares, gastroduodenales, del flujo transepitelial de los enterocitos intestinales o de otro tipo de células, así como las descamaciones de las células de la mucosa (Cousins et al., 2006), se convierten en una fuente endógena de Zn excretado que actúa equilibrando el contenido celular de dicho ión. Los procesos que acompañan el desarrollo de la homeóstasis del Zn celular, como son la absorción-excreción-retención del ión, son dependientes de la cantidad de Zn que se pierde vía endógena y de su capacidad de absorción. Se ha demostrado que la cantidad de Zn excretado puede ser superior o igual a las cantidades de Zn exógeno. Por ello, cuando existe un exceso de Zn en el pienso de los animales, este, se convierte en el mecanismo regulador de la absorción a nivel intestinal (Cousins, 1996). El Zn excretado vía digestiva puede ser reabsorbido en la fracción más distal del intestino, dependiendo de la forma y cantidad de Zn presente, así como de los factores intraluminales y del lugar del intestino delgado donde se localice el ión (McMahon y Cousins, 1998; Krebs, 2000). La presencia de fitatos y grasa suele inhibir la reabsorción de Zn en el intestino ocasionando con ello un efecto de lavado (Krebs, 2000). McMahon y Cousins (1998), afirman que el transporte de Zn es un proceso sensible al tiempo, a la temperatura y al pH, pudiendo ser un mecanismo saturable o no. El transporte de este ión es probable que requiera energía y en algunos casos se puede transportar como un ión libre, pero el Zn 17 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  que está unido o ligado es más difícil de ser transportado al interior de la célula y con ello afectar significativamente su entrada y distribución en la célula. Otro mecanismo de la célula que evita la expulsión de Zn, es la inestabilidad que muestran las proteínas transportadoras de la familia génica ZnT y que derivan en su proteólisis. Cuando ha existido una activación innecesaria de estas proteínas, se destruyen. En otros casos, cuando el Zn intracelular ha sido equilibrado con el extracelular, las proteínas transportadoras ZnT tienden a ser eliminadas. Por ello, la activación oportuna y la vida media de las proteínas transportadoras, asegura que su expresión ocurra sólo cuando los niveles intracelulares de Zn sean lo suficientemente altos para producir una gran cantidad, permitiendo la expulsión del Zn antes de producir daño celular como la inhibición del crecimiento celular o la desestabilización del ADN (Chivers, 2007). El páncreas y la bilis son mecanismos eficientes para la eliminación del Zn, ya que al ser excretados a través de su función exocrina llega al intestino delgado y de ahí es eliminado vía heces (Gralak, 2002, citado por Hernández, 2006). La excreción de Zn se produce principalmente por vía fecal y aunque por la vía urinaria se excreta poca cantidad de Zn, esta suele ser definitiva y rápida, ya que en 24 horas cantidades entre 0.4 a 0.6 mg pueden ser desechadas. Otras vías de excreción son el cabello, sudor, descamación de la piel, la bilis y el PS (Bedwal y Bahuguna, 1994; Chesters, 1997). Con respecto al PS Henkel et al. (2003) demostraron que el Zn expulsado por los espermatozoides durante la espermiogénesis es reabsorbido principalmente en la cola del epidídimo, pudiendo continuar en la parte proximal de los conductos deferentes. Es posible suponer que este mecanismo de reabsorción puede funcionar como un regulador de la homeóstasis de Zn en las células, no sólo del epidídimo, sino también de los espermatozoides. A su vez, la salida de Zn del espermatozoide puede estar en función de la concentración de proteínas, ya que estas, responden a otras fuentes de Zn, evitando que los espermatozoides expulsen el Zn contenido en cola. 18 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  2.6. Funciones del Zn Es probable que el Zn influya en la disminución de la tasa de crecimiento (Chesters, 1997) ya que existe evidencia del efecto de este ión con el apetito, debido al incremento en la producción de opiáceos, colecistoquininas o neuropéptidos. Tal vez por ello, el Zn tiene efecto sobre el centro de la saciedad en el hipotálamo o en la actividad de absorción en el intestino (Cousins, 1996). 2.6.1. Función del Zn en las enzimas Se sabe que el Zn es necesario en la actividad enzimática. Se reconocen alrededor de 300 metaloenzimas, por lo que es el mineral que más enzimas activa, estando presente en las seis clases de enzimas (Maret, 2001; Molokwu y Li, 2006; Murakami e Hirano, 2008). La mayoría de las enzimas que contienen Zn, se pueden clasificar en dos grupos básicos: a) La primera clase de enzimas, utilizan al Zn para coordinar los átomos de oxigeno (O2) o S en las moléculas de agua, alcoholes o tioles. Asimismo el Zn coordina la polarización de las uniones oxhidrilo (-OH) y sulfhidrilo (-SH), lo que induce a la acidificación del protón, para que el aminoácido se una. Los grupos -OH, alcóxido o tiolato que se generan pueden actuar como nucleófilos en la catálisis. b) La segunda clase de enzimas utilizan al Zn como aceptor de electrones, al polarizar el grupo carbonilo. Esto hace al átomo de carbono más electrofílico (Regalla y Lyon, 2005). El Zn está implicado en el metabolismo de proteínas, hidratos de carbono, y lípidos, por ello mantener un estado de homeóstasis del ión es esencial para el normal desarrollo de los procesos de crecimiento y reproducción (Mateos et al., 1998; Hedemann et al., 2006; Molokwu y Li, 2006). La enzima superóxido dismutasa (SOD) es el primer mecanismo antioxidante de la célula. Esta función está dada a través de la reorganización de 19 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  los átomos de la molécula, convirtiendo los radicales libres de O2, en peróxido de hidrógeno (H2O2), un radical menos dañino, dependiendo de la presencia de Zn como parte de su estructura. Sin embargo, la SOD también ocupa otros iones como Cu y Mn, siendo este último el que se utiliza en la SOD mitocondrial, mientras que Zn y Cu se encuentran en el citoplasma celular. El hecho de que la SOD se encuentre en la mitocondria, citoplasma y en los compartimentos extracelulares, permite garantizar que los superóxidos sean convertidos en H2O2. La contribución de esta enzima radica en evitar el daño en membranas celulares y en el ADN causado por los ROS. La fosfatasa alcalina (FA) es una metaloenzima, que incorpora tres átomos de Zn en su molécula, dos de los cuales son esenciales para su actividad y uno forma parte estructural de la molécula. Su función es hidrolizar enlaces éster fosfórico, entre un grupo fosfato y un radical orgánico en un pH básico, liberando P inorgánico, además de estar relacionada con la síntesis de ADN, en consecuencia, estimula el crecimiento celular (Molokwu y Li, 2006). La aminoacil-RNAt-sintetasa, que es el primer paso en la biosíntesis de proteínas, es directamente activada por el Zn en el proceso de osteosíntesis. También es parte importante de la enzima sorbitol deshidrogenasa (SoDH) que interviene en la ruta que convierte la glucosa a sorbitol y posteriormente en fructosa, la cual es utilizada como energía en el desplazamiento de la célula espermática (Figura 3). Aldolasa Reductasa SoDH Glucosa Sorbitol Fructosa NADPH + H+ NADP+ NAD NADH + H+ Figura 3. Reacciones necesaria para la transformación de la glucosa en fructosa a nivel espermatozoide. La enzima convertidora de la angiotensina (ACE, Angiotensin converting enzyme), está asociada con el desarrollo del testículo y la espermatogénesis. Parece ser que la deficiencia de Zn, disminuye en primer lugar la actividad de ACE, produciendo posteriormente una reducción de la testosterona, afectando directamente a la espermatogénesis. Algunas investigaciones señalan un efecto directo sobre las células de Leydig y de Sertoli (Bedwal y Bahuguna, 1994). 20 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  En cerdos destetados, concentraciones elevadas de Zn suelen aumentar la secreción enzimática de la carboxilpeptidasa A y B [elimina el grupo carboxilo (COOH) de aminoácidos], quimiotripsina y tripsina; lipasa y amilasa pancreática entre 5 a 7 veces, favoreciendo la digestión de proteínas y el crecimiento de las microvellosidades intestinales, estimulando la síntesis enzimática de estas, mejorando la digestión y absorción de nutrientes, aumentando la eficiencia del crecimiento (Hedemann et al., 2006). En la próstata, el Zn inhibe la actividad enzimática de la aminopeptidasa N-uroquinasa y la actividad del activador del plasminógeno, ayudando así al control de la metástasis de las células cancerígenas en próstata (Iguchi et al., 2004). Dentro de las enzimas que se encuentran en el espermatozoide, está la anhidrasa carbónica la cual, es una proteína monomérica que requiere de Zn en su sitio activo. Su actividad radica en la función del carbonato deshidratasa, la cual le confiere su actividad biológica sobre los compuestos de un solo carbón [Ejemplo: Ácido carbónico (H2CO3) y dióxido de carbono (CO2)]. Se localiza en el citoplasma donde ejerce una acción buffer y de transporte de CO2. Toma este CO2 de la célula y lo combina con agua para obtener H2CO3. Después desprende este CO2. A través de este mecanismo permite al espermatozoide mantener el equilibrio hídrico y un pH constante. En el caso de la FA, la disminución de esta enzima está relacionada con la pérdida de tejido testicular y una disminución de la producción de espermatozoides. Por su parte la 5´nucleotidasa (5´-ND) es importante en la obtención de energía, la disminución de esta enzima disminuye el nicotinamida adenín dinucleótido (NAD) requerido para la motilidad espermática (Mot) (Aonuma et al., 1978). La Lactato Deshidrogenasa (LDH-X) es una isoenzima del tejido germinativo de las gónadas. Pertenece a las metaloenzimas y está relacionada con la Mot ya que provee de energía a través de las reacciones de lactato y piruvato. La ausencia de esta enzima está correlacionada con anormalidades en la región mitocondrial de la tracto intermedio de los espermatozoides y con una disminución de la concentración espermática. En humanos se ha observado que puede reducir la concentración espermática hasta en un tercio, cuando es menor a 20 x 106. El nivel de LDH-X en fluidos seminales tiene una correlación (r = 0.7) con la concentración espermática (Orlando et al., 1988). 21 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  2.6.2. Función del Zn en la reproducción 2.6.2.1. Efecto del Zn en el testículo El parénquima testicular está formado principalmente por los túbulos seminíferos, donde se encuentran las células germinales, células de Sertoli y de Leydig, los espacios intersticiales que contienen vasos sanguíneos, linfáticos y nervios (Cole y Cupps, 1984; Hafez, 1984). El efecto del Zn en el parénquima testicular se ve reflejado en los conductos seminíferos, ya que una deficiencia afecta su desarrollo, además de intervenir en los mecanismos de inhibición de los factores de Müller y en la diferenciación testicular (Bedwal y Bahuguna, 1994). Por lo anterior, se menciona que el Zn contribuye al desarrollo y densidad de los túbulos seminíferos y participa en el crecimiento de los testículos (Evenson et al., 1993; Bedwal y Bahuguna, 1994; Mahan et al., 2002). La espermatogénesis, depende del número de células de Sertoli que se desarrollan en el testículo (França et al., 2005). Una cantidad mayor de dichas células por gramo de testículo aumenta el número de células germinales (NRC 1998; Lleó, 2000; Strzezek et al., 2000; Marchesi, 2004). La concentración de Zn parece estar influenciada por la actividad sexual, por lo que el contenido de Zn en el parénquima testicular es mayor en los animales adultos que en los prepúberes (Bedwal y Bahuguna, 1994). Estos mismos autores ponen de manifiesto que determinadas patologías que producen daños en el testículo, reflejan una disminución en la concentración de Zn posiblemente debido a una menor disponibilidad del mineral en el parénquima testicular. Asimismo, la falta de Zn puede afectar los procesos que regulan la síntesis de esteroides en las células de Leydig. Mateos et al. (1997), pusieron en evidencia que la restricción de Zn produce un aumento de gotas de colesterol en dichas células, afectando negativamente la esteroidogénesis testicular (Hesketh, 1982; Close y Roberts, 1991; Close, 1993a; Mahan et al., 2002). 22 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  2.6.2.2. Efecto del Zn en el epidídimo Los cambios morfo-fisiológicos, metabólicos y bioquímicos que ocurren en los espermatozoides, como la condensación de la cromatina, el desarrollo y formación del acrosoma, la formación de las ODF (Outer dense fibres), así como los componentes de la membrana plasmática, son realizados desde las células germinales, continuando en el conducto epididimario hasta llegar a la porción distal del mismo, donde se almacenan. Estas modificaciones son necesarias para que el espermatozoide sea capaz de fecundar al ovocito. El epidídimo secreta y absorbe proteínas a través de las células principales, realizando endocitosis, y secretando al lumen un medio ácido. Además, tienen un mecanismo de defensa provisto de las células basales con mecanismos de fagocitosis y antioxidación (França et al., 2005). Henkel et al. (2003), descubrieron que existían dos proteínas en el epidídimo que unen al Zn, y señalaron que su concentración era cinco veces más grande en la cabeza que en la cola del epidídimo, sugiriendo que tienen una función biológica de movilizar al Zn una vez expulsado de la cola del espermatozoide. También, demostraron que el Zn que se encuentra en las células basales de epidídimo pertenece al espermatozoide. Existe por lo tanto una evidencia para explicar que si el epidídimo no produce estas proteínas o sus mecanismos de excreción- absorción, son disfuncionales, el Zn puede acumularse y producir la pérdida de la homeóstasis del ión. El Zn del espermatozoide puede ser desechado por las secreciones epididimales o en su defecto se libera un mecanismo de bloqueo para la expulsión del Zn por parte del espermatozoide. Estos autores también observaron que el Zn puede reabsorberse en pequeñas cantidades en secciones del epidídimo, como la cola. Estas cantidades de Zn se encuentran unidas de forma débil y difusa a través del epitelio, transportándolas hacia el torrente sanguíneo. En el epidídimo, la actividad metabólica de los espermatozoides, células epiteliales y microorganismos puede derivar en una gran producción de ROS, lo que aumenta la posibilidad de que los espermatozoides sufran estrés oxidativo. Sin embargo, el epidídimo contiene mecanismos que evitan la oxidación de las membranas espermáticas y daños en el ADN. Estos mecanismos se 23 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  corresponden con la SOD y la glutatión peroxidasa (GPx), enzimas que tienen como parte importante de su molécula al Zn. 2.6.2.3. Efecto del Zn en la próstata La próstata es considerada como el órgano que mayor contenido de Zn presenta en todo el organismo (Quiles y Hevia-Méndez, 2004a, b). La próstata disminuye su peso al disminuir la concentración de Zn en ella. El crecimiento celular de este órgano es controlado a través de la inhibición de la actividad de la aconitasa mitocondrial, regulada por el Zn. Asimismo, el contenido de Zn aumenta en el PS, cuando existe cambio en la absorción de este metal en el tejido prostático (Iguchi et al., 2004). Jackson et al. (2008) señalan que la pérdida de la homeóstasis en el contenido de Zn prostático, está relacionado con procesos de cáncer en este órgano en humanos (Murakami e Hirano, 2008). Por su parte, el Zn en el eyaculado es indispensable para unirse a la célula espermática que lo necesita para la formación de las ODF (Henkel et al., 2003; Iguchi et al., 2004). 2.6.2.4. Efecto del Zn en el espermatozoide La cola del espermatozoide contiene más del 93% del Zn total del mismo, localizado especialmente en las ODF. Las ODF, se extienden a lo largo del 60% de la longitud de la pieza principal de la cola del espermatozoide y están constituidas de proteínas estructurales que contienen una gran cantidad de cisteína. En el testículo, el Zn se une al grupo -SH de la cisteína y forman el complejo Zn-tiol, con objeto de que las ODF no se oxiden. Durante la maduración en epidídimo, el 60% del contenido mineral es expulsado y a continuación el grupo -SH es oxidado para formar puentes disulfuro (S-S), estabilizando y endureciendo las ODF (Henkel et al., 2003). Los espermatozoides tienen un sistema muy eficaz de utilización de la energía. La incorporación de grandes cantidades de Zn protegen a los ODF y la posterior expulsión del mineral, una vez que estos se hayan endurecido (durante la espermiogénesis), se convierten en un potencial regulador del gasto energético, a través de transformación de la energía en un movimiento vigoroso que desplaza a los espermatozoides de forma rápida y progresiva. 24 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Los espermatozoides dependen del mecanismo intra y extraespermático, y del epitelio basal epididimal, para expulsar el Zn contenido en su cola. Este mecanismo depende de la capacidad de absorción de las células principales del epidídimo (Henkel et al., 2003). Adicionalmente al movimiento que se obtiene por la expulsión del Zn, este ión aparentemente tiene un papel importante en la función y generación del movimiento por las ODF. Esto en humanos está bien estudiado, ya que en la medida que se incrementa el contenido de Zn en el flagelo, la motilidad disminuye, especialmente la progresiva. El contenido de Zn en la cabeza corresponde al 7% del contenido total. Este Zn se encuentra en el ADN estabilizando la cromatina (Kvist et al. 1987, citado por Henkel et al., 2003; Evenson et al., 1993). Este contenido es cuatro veces mayor al contenido en el PS (Bedwal y Bahuguna, 1994). En los procesos de meiosis y espermiogénesis el Zn impide daños en la célula, ya que le confiere protección y apoya la síntesis de ADN espermático (Molokwu y Li, 2006). Durante la espermiogénesis las histonas son reemplazadas por proteínas de transición y finalmente por protaminas (Evenson et al., 1999; Evenson, 2005; Ardón, 2005). Los “dedos de Zn”, que comprenden la mayor clase de factores de transcripción en el genoma, tienen su estabilidad gracias a la presencia de Zn (Yamasaki et al., 2007). EL Zn ha demostrado su trascendencia en condiciones donde existe tensión provocada por otros mecanismos. Este ión desempeña una función importante de fortaleza y estabilización que permite que las proteínas cuaternarias existentes en el ADN se mantengan intactas (Iyer et al., 1988; De Ambrogi et al., 2006; Ebert y Altman, 2008). El grado de compactación del ADN espermático es seis veces mayor al que muestran las células somáticas (Ardón, 2005; De Ambrogi et al., 2006). En esta función el papel que juega el aminoácido cisteína contenido en las protaminas es fundamental, ya que ayuda en la unión y enlace de la cromatina espermática. En los espermatozoides maduros, las nucleoproteínas son pequeñas, y se enriquecen del aminoácido arginina. Estos ayudan a la estabilización del ADN a través de la formación de un complejo con grupos tioles de las protaminas en colaboración con el Zn, las cuales son oxidadas a grupos S-S, y colocadas entre e intra-protaminas durante la maduración espermática en el epidídimo (Evenson et al., 1993; Ardón, 2005). 25 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Este complejo protamina-ADN, se introduce en el surco principal de la cadena de ADN, lo que permite que al empaquetarse de forma lineal y no superenrollada, las fibras de cromatina se plieguen y entonces ocurra la inhibición total de la transcripción (Rodríguez, 2008). Durante la remodelación de la cromatina, existen roturas transitorias en el ADN. La aparición de estas roturas, están consideradas como parte de los mecanismos normales de organización. La función de las roturas parece ser la eliminación del ADN superenrollado. Pero estas roturas son reparadas durante la maduración espermática, desapareciendo una vez que las protaminas están completas. La organización adecuada del ADN nuclear espermático es fundamental para la replicación del mismo (Ardón, 2005). En espermatozoides maduros los mecanismos de reparación del ADN suelen ser inexistentes y aunque la célula intentara reparar esos daños, dependerá del lugar y grado del daño para que exista una reparación favorable y con ello asegurar la viabilidad del espermatozoide. La célula confiere su seguridad a mecanismos como la compactación del ADN y la capacidad antioxidante que aporta el PS y el ambiente en el que está de forma natural la célula (De Ambrogi et al., 2006; Boe-Hansen et al., 2008). Los aminoácidos cisteína e histidina controlan la liberación de Zn, permitiendo que el ADN se desempaquete para ayudar con los mecanismos antioxidantes pertinentes, cuando los espermatozoides inician su actividad motriz. El Zn controla la actividad del succinato el cual, a su vez controla la actividad respiratoria del espermatozoide durante su movimiento (Aonuma et al., 1978). Esta actividad respiratoria aumenta la generación de ROS los cuales son  controlados por el Zn, gracias a su actividad antioxidante (Aonuma et al., 1978; Evenson et al., 1993; Xu et al., 2003; De Ambrogi et al., 2006). Asimismo, esta actividad antioxidante es apoyada por el efecto antibacteriano que tiene el PS, evitando que las bacterias aumenten la producción de ROS (Iguchi et al., 2004). La fuente más importante de Zn para el espermatozoide es el PS. Sin embargo, los métodos de extracción seminal limitan la función del mismo (Aonuma et al., 1978). Por otra parte, se ha observado que en la medida que aumenta el Zn en el PS, la capacidad de fecundación disminuye por la reducción de la capacitación acrosomal. 26 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  2.6.2.5. Efecto del Zn en el desarrollo embrionario Una de las características fundamentales con las que se evalúa la calidad seminal en cerdos, es la tasa de partos y el tamaño de camada. Sin embargo, las técnicas rutinarias de evaluación de la calidad del semen, no incluyen el estado de la cromatina e integridad del ADN. Se ha demostrado que tanto la cromatina espermática como la integridad del ADN, guardan una estrecha relación con la capacidad de fecundación y el desarrollo embrionario (Angelopoulou et al., 2007; Boe-Hansen et al., 2008). Una correcta descondensación del ADN, permitirá la fusión del material genético de las dos células germinales. En los últimos años, se ha concedido especial atención a la presencia del Zn, ya que inhibe a las enzimas de degradación del ADN. De Ambrogi et al. (2006) señalaron la importancia de evaluar la estructura del ADN, debido a que una gran cantidad de muestras seminales que son consideradas como adecuadas tan sólo por su morfología, membranas celulares y porcentaje de Mot, tienen la posibilidad de que tengan daños en el ADN, produciéndose un efecto negativo tras la fecundación, en el desarrollo de pronúcleos y posterior desarrollo embrionario (Ardón, 2005; De Ambrogi et al., 2006). Esto puede ser explicado porque los espermatozoides con daño en ADN y cromatina, son capaces de penetrar los ovocitos, pero no de desarrollar el embrión ni iniciar el desarrollo genómico, provocando con ello el inicio de la apoptosis celular (Ardón, 2005). Por esta razón, los parámetros de calidad seminal no siempre están relacionados con el daño del ADN nuclear espermático (Angelopoulou et al., 2007). De Ambrogi et al. (2006), observaron que a pesar de que las membranas espermáticas no estaban dañadas, la fertilidad y el desarrollo embrionario disminuían. El cigoto puede utilizar mecanismos de reparación que pueden corregir parcialmente daños existentes después de la fecundación pero, la eficiencia de esos mecanismos dependerá de la localización del daño (De Ambrogi et al., 2006; Boe-Hansen et al., 2008). La fragmentación del ADN puede poner en grave riesgo el desarrollo embrionario (Ardón, 2005). Un mecanismo de daño en el ADN es la irradiación (Boe-Hansen et al., 2008). Sin embargo, el ADN puede ser liberado de los puentes S-S por la presencia de detergentes presentes en el medio de conservación, evitando que el espermatozoide llegue al proceso de fecundación 27 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  con el ADN en condiciones adecuadas para el desarrollo sincrónico de pronúcleos (Evenson et al., 1993; Rodriguez, 2008). Matín-Rillo et al. (1996, 1999), admiten la posibilidad de que en el semen descongelado se presente una descondensación de la cromatina, originando una reducción de la Mot, pérdida de la integridad de la membrana plasmática y de la actividad mitocondrial, así como un menor desarrollo embrionario en cerdas inseminadas con dichos eyaculados, lo que explicaría los bajos resultados obtenidos en fertilidad y en prolificidad (Martín-Rillo et al., 1999; Evenson, 2005; Fraser et al., 2006). 2.7. Relación de Zn con otros micronutrientes De forma general, los minerales tienen distintas interacciones (Ashmead, 1993), que pueden interferir o coadyuvar su utilización en el tracto digestivo. Estas interacciones pueden ser descritas como: a. Interacciones que producen precipitados insolubles. Las sales son por lo general solubles en el estómago a pH ácido. Sin embargo, como el pH se incrementa en el intestino, la solubilidad se pierde, y el metal tiende a unirse a un anión o ligando. Por ejemplo, una compuesto orgánico como el ácido fítico o un compuesto inorgánico, como los fosfatos. b. Existe una competencia entre iones por el mecanismo de transporte activo de las células del lumen intestinal, para llegar hacia el citoplasma de las células intestinales. Debido a que los iones que se unen a las proteínas transportadoras para ser absorbidos pueden tener una competencia físico- química entre cationes por los sitios activos de las proteínas transportadoras (Iguchi et al., 2004; Cousins et al., 2006). c. Reducción de la capacidad de las células del cuerpo para sintetizar proteínas transportadoras (genes transportadores Zip, ZnT, MT). La sustitución de un mineral por otro metal en una enzima, por ejemplo, puede acelerar o bloquear la actividad de la enzima. d. Bloqueo por el transporte y la excreción de minerales en las células de la mucosa intestinal por procesos patológicos. 28 e. miner canal para e negat ingest demo memb Cd, C Molok multiv interfe emba para s los m proce Figura compe El incr transp Participac de los ev Cousins rales puede de metal el Ca, Fe y tivamente ta excesiv ostrado que brana, el c Cu, Ni y kwu y L valente. Close y C erencias e rgo, son p su utilizac minerales sos de inte a. 4. Repre etencia del Z remento de portadores de ción de int ventos desc et al. (2 en compet multivalen y Cu. Por con la abs va de Zn e existe un cual posee Pb. En la i (2006) Cole (2000 en la abso ocos los m ión en la contenido erferencia sentación e Zn con otros Zn inhibe l e metales. Fu teraccione critos ante 2006), des tir por los s nte. 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Esto se ha asociado con una disminución en la ganancia de peso corporal y el tamaño testicular, al igual que existe una reducción del número de células haploides y por tanto, del número de espermatozoides producidos (Evenson et al., 1993). Se ha observado en piensos con bajo nivel de Zn y niveles de Si medios o altos, que las células epiteliales del testículo disminuyen la síntesis de ADN. Por otra parte si el Si está a bajas concentraciones, tiene un efecto potenciador de la actividad metabólica de Zn pero también, puede intervenir favoreciendo los excesos, y de esta manera provocar un efecto tóxico mayor (Evenson et al., 1993). Otro micromineral relacionado estrechamente con Zn es el Cu. En procesos donde se presenta un daño celular del epitelio (vitíligo), el nivel de Zn y Cu en plasma sanguíneo se encuentran reducidos. En procesos de hiperpigmentación, existe evidencia de la presencia de un elevado nivel de Cu, debido al consumo de piensos sustancialmente deficientes de Zn (Samuelson et al., 1999). El Cu puede impedir que la MT transporte los iones de Zn. Al incrementarse la concentración de Zn en el pienso se favorece la producción de MT. Este gen es más afín al Cu, pero al encontrar mayor cantidad de Zn, este inhibe la unión del Cu con el MT provocando una deficiencia de Cu, y/o un desequilibrio Zn:Cu (Smith et al., 1997). Sin embargo, Rojas et al. (1995) encontraron que en células del intestino delgado, el Cu no bloquea el ingreso de Zn en la célula, probablemente debido a que tienen diferentes rutas de absorción. También indican que en cada especie la proporción de MT que es estimulada por estos minerales es diferente y la susceptibilidad a ser activada depende de factores intrínsecos entre otros la edad y la especie. 30 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  El Fe y el Ca cuando se encuentran en proporciones altas, también ejercen un efecto negativo en la absorción de Zn (Krebs, 2000). 2.8. Efecto de la deficiencia de Zn Se han realizado numerosos estudios orientados a encontrar evidencias sobre los niveles de Zn que son necesarios para evitar efectos negativos por la deficiencia de este mineral. Se sabe que la disminución de Zn en el organismo originada por un bajo consumo, es rápidamente detectada a nivel celular. La evaluación del contenido plasmático de Zn en las células, es una técnica eficaz para determinar de forma inmediata cómo se realiza un proceso de apoptosis celular (O`dell, 2000; Maret, 2001). El Zn es un citoprotector y evita la apoptosis celular a través del control de las caspasas. Por lo tanto, al existir una deficiencia de Zn se puede encontrar disminución en el crecimiento, pérdidas de peso, anormalidades del esqueleto, anorexia, disfunción inmune, degeneración ocular macular (AMD), alopecia, dermatitis, retraso en la cicatrización de heridas, baja líbido y oligospermia (Mateos et al., 1998; Samuelson et al., 1999; Molokwu y Li, 2006). La deficiencia de Zn, ha sido estudiada por O`dell (2000) con relación a la alteración de la membrana plasmática, respecto a cambios en el contenido de lípidos y proteínas, así como a la depleción de la actividad enzimática de esta región. Además, la capacidad redox de la membrana se pierde debido a la formación de grupos -SH, haciendo más pronunciada la inactividad de las enzimas involucradas como puede ser la GPx. Por su parte Stohs y Bagchi (1995) estudiaron el efecto de la deficiencia de Zn en la producción de H2O2, debido a la inestabilidad que se produce en el citocromo P-450, produciéndose daño en las membranas celulares del hígado. Es probable que daños en piel estén relacionados con la disminución de la MT en el desarrollo de tejido conectivo (Fukada et al., 2008) en consecuencia una disminución del Zn. En cerdos en crecimiento, se observó que con 40 ppm de Zn contenidos en el pienso, sin suplemento y durante un periodo de cinco semanas, presentan signos de deficiencia, relacionados con paraqueratosis que incluían agrietamiento y endurecimiento de la piel (Edwards y Baker, 1999; Underwood y Suttle, 1999). Underwood y Suttle (1999), demostraron que en 31 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  lechones puede producirse una reducción del tamaño y fuerza del fémur, debido a una pobre cantidad de Zn en la leche materna, y al inadecuado consumo de pienso sólido, durante la lactación y periodo de destete. Iguchi et al. (2004), señalan la relación que tiene una deficiencia de Zn con el hipogonadismo, acompañada de la inhibición de la espermatocitogénesis por disminución de testosterona (Bedwal y Bahuguna, 1994). El mecanismo que puede provocar el hipogonadismo y reducción en el desarrollo de los túbulos seminíferos, estaría relacionado con la inhibición de la división celular durante la mitosis ocasionada por la deficiencia de Zn (Murakami e Hirano, 2008). En los túbulos seminíferos el daño es irreversible, provocando esterilidad (Evenson et al., 1993; Bedwal y Bahuguna, 1994). Evenson et al. (1993), señalaron que el exceso de Zn en el pienso tiene un efecto negativo en la estructura de la cromatina, pero menor al que se presenta en casos de deficiencia. Underwood y Suttle (1999), indican pérdida de la líbido en los verracos. 2.9. Efecto tóxico del Zn El Zn es potencialmente tóxico por lo que debe mantenerse bajo estricto control celular y almacenado en el sitio exacto (Regalla y Lyons, 2005). Algunos mecanismos de toxicidad de Zn están relacionados con la sustitución de este ión por otros cationes en enzimas no dependientes, inactivándolas. Por ejemplo el caso donde el Zn compite con Fe para incluirse dentro de la porfirina a través de la ferroquelatasa. El Zn ha mostrado que a nivel mitocondrial produce inhibición de los sitios de unión con otros minerales. De cualquier forma, no se puede permitir el acúmulo de Zn sin control en el citoplasma (Regalla y Lyons, 2005).  Para ello, deben producirse la expresión de los genes importadores-exportadores (Zip/ZnT), así como de la MT (Chivers, 2007). Los niveles de Zn, provocan un mecanismo de señalización hacia los procesos de transcripción que regulan la expresión de los genes que controlan a las proteínas transportadoras de Zn (Yamasaki et al., 2007; Fukada et al., 2008). El exceso de iones de Zn, se libera inducido por la presencia del ZnT-1. Estos mecanismos son tan sensibles que pueden detectar concentraciones menores a 10-14 M de Zn. Sin embargo, la célula es capaz de adaptarse fácil y rápidamente a los niveles de Zn a los que es expuesta (Chivers, 2007). Un lugar de desintoxicación de Zn son las vesículas a 32 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  las que las proteínas transportadoras de Zn, de la familia de los genes ZnT derivan y distribuyen el mineral (Figura 2). Según Szabo et al. (2004) los cerdos tienen una alta tolerancia a consumos de Zn en exceso. Sin embargo, se ha observado que dependiendo de la fuente con la que se realice este exceso se puede presentar con mayor facilidad una toxicidad. Un ejemplo de esto es el uso farmacológico de ZnO a niveles de 3000 ppm, donde los cerdos nunca presentaron signos de intoxicación (Hedemann et al., 2006). Cerdos que han consumido excesos de Zn (>200 ppm), suelen incrementar la concentración de este mineral en hígado, riñón y páncreas. Sin embargo, en piel, hueso y músculo no se observa un aumento significativo (Rojas et al., 1995; Schiavon et al., 2000; Hedemann et al., 2006). El consumo de Zn a niveles de 2500 ppm, incrementa la actividad de las enzimas pancreáticas (Hedemann et al., 2006). Por su parte Evenson et al. (1993), demostraron que un exceso de Zn (500 mg Kg-1) en el pienso puede desestabilizar las uniones S-S y los complejos de Zn-SH dentro y entre las protaminas, llevando a la desnaturalización de la estructura cuaternaria de la cromatina y presentando una mayor desestabilización del ADN in situ. 2.10. Requerimientos nutricionales de Zn en verracos El Zn tiene propiedades multifuncionales que desempeñan un papel fundamental en el crecimiento, desarrollo, inmunidad y en la reproducción, por lo que es importante una estimación precisa de las necesidades de este mineral diariamente. El aporte de minerales en verraco suele ser el mismo que se ofrece a las hembras reproductoras, a pesar de las diferencias anatomo-fisiológicas entre ellos. También, el uso de fuentes de baja BD es recurrente en la elaboración de piensos para verracos, debido al mayor coste por Kg al incluir fuentes con mayor biodisponibilidad, a la aparente adaptación y a la gran resistencia que tienen los verracos ante un balance inadecuados del mineral. Edwards y Baker (1999) señalan que la mejor manera de elegir una fuente de Zn, está en el coste por unidad biodisponible del mineral. Pero desafortunadamente hay pocos estudios que ofrezcan información necesaria para tomar una buena decisión, por lo que 33 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  sólo se considera el precio de la fuente utilizada dentro del coste final del pienso para verracos. Dentro de las necesidades nutricionales del macho reproductor, en el momento de elaborar un pienso sólo se toman en cuenta el estado de mantenimiento, proporcionando al semental un extra nutricional para reforzar sus actividades de ejercicio y monta, debido a que se considera que las condiciones de manejo y alojamiento del animal, no generan gastos mayores o necesidades superiores a las aportadas por el pienso. Aunque es deseable que durante la vida productiva del verraco, éste gane peso (Mateos et al., 1997; Palomo et al., 1997), existen otras necesidades que deben ser cubiertas como son: la calidad del eyaculado, la longevidad del animal, la edad, raza, estado de salud, peso, ritmo de trabajo, la calidad y fuente de Zn, el contenido de fitatos, y el sistema de alimentación (Marchesi, 2005). De forma rutinaria estas consideraciones no se toman en cuenta, y lo que es peor, con frecuencia, se suministra el pienso de hembras a los verracos, asumiendo que no hay diferencias, ni efectos adversos en el semental. La técnica más común y aceptada para estimar las necesidades de minerales en cerdos es la utilización de modelos matemáticos. Desafortunadamente, no hay suficiente información científica para desarrollar un modelo preciso de requerimiento minerales que pondere todos los factores antes señalados. Por ello, el NRC (1998) y FEDNA (2006), recomiendan la utilización de niveles nutricionales de minerales, obtenidos de estudios relacionados con el comportamiento productivo, los cuales no siempre consideran variables reproductivas consistentemente importantes en la calidad del eyaculado. Además, se asume de forma práctica, que las diferencias nutricionales entre machos no castrados y verracos pueden ser pequeñas, pero siempre superiores en los verracos, y estos a su vez iguales a las hembras reproductoras, por lo que se aumenta el contenido mineral incluyendo el Zn, en el pienso de verracos. Los cerdos incluidos en programas de reproducción, deben continuar el crecimiento de sus órganos sexuales. Por ello, una práctica común es el suministro de Zn en cantidades superiores a las recomendadas para la etapa de finalización o cebo (100 ppm), garantizando con ello un adecuado desarrollo testicular y de glándulas sexuales (Marchesi, 2005). Sin embargo, esto no siempre va acompañado de una redefinición de los contenidos minerales 34 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Fuente: I’nstitut national de la recherche agronomique (INRA), National Research Council (NRC), PIC Company; Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal (FEDNA); National Swine Nutrition Guide (NSNG). restantes, por lo que se puede llegar a tener interacciones negativas entre los minerales (NRC, 1998). Por otra parte, con la mejora genética animal, es probable que se aumenten las necesidades de Zn (Hernández, 2006). Por esta razón, en centros de inseminación se utiliza pienso con niveles de Zn mayores o en su defecto se utiliza Zn inyectado. En la Tabla 1, se pueden observar las recomendaciones de Zn, que sugieren los organismos internacionales dedicados al estudio de los requerimientos nutricionales. Tabla 1. Necesidades diarias de Zn en verracos adultos. Recomendación del nivel de Zn en el pienso de verraco INRA Feedstuffs Close NRC PIC FEDNA NSNG 1985 1989 2006 1993a 1998 2006 2006 2010 250 mg Kg-1 100 mg Kg-1 125 mg kg-1 100 mg Kg-1 100 mg Kg -1 95-140 ppm 95-140 ppm 165 ppm Acorde con la información presentada en la Tabla 1, se elaboran comúnmente las premezclas minerales y estas a su vez están calculadas sobre un pienso base (PB), el cual es escaso o ausente de contenido mineral (Marchesi, 2003). Por ejemplo, para verracos jóvenes (8 a 12 meses de edad) se recomienda 100 ppm, con un máximo permitido por día de 150 ppm de Zn (Mateos et al., 2005). Además, es interesante recordar que no se tiene en cuenta la BD de los ingredientes utilizados para su elaboración (Marchesi, 2003). D’Allaire y Leman (1990), Louis et al. (1994b), y Lewis (1997) mencionan que del 40 al 60% de los verracos utilizados en monta natural presentan problemas de sobrepeso, limitando su actividad reproductiva, siendo la causa de eliminación de la explotación. Por esta razón, una práctica rutinaria es la disminución de la cantidad de pienso suministrado. La formulación de una premezcla mineral está realizada con base a la unidad del pienso (Kg), y no sobre la cantidad de minerales por día que el animal debe consumir. Por tanto, si los verracos no consumen la cantidad de pienso necesaria, existirá un consumo deficiente de minerales, provocando en la mayoría de los casos, deficiencias marginales que no son detectados fácilmente, pero que conllevan una disminución en el rendimiento del animal (Close y Cole, 2000; García et al., 2007). Close y Cole (2000) 35 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  señalan que el sistema de alimentación restringido (1 vez día-1, 2 a 3 Kg día-1) al que son sometidos los verracos, es potencialmente un mecanismo para producir deficiencias de minerales. Las empresas dedicadas a la alimentación animal garantizan sus resultados utilizando niveles máximos permitidos por la normativa del país correspondiente, duplicando los requerimientos nutricionales sugeridos por alguno de los organismos oficiales (NRC, 1998), ocasionando además un incremento en la excreción de Zn a través de heces y orina (Hernández, 2006). Suponiendo que de esta manera no existirán signos de deficiencia en los verracos, se desconoce el efecto negativo que puede estar causando esta práctica en la producción y calidad del eyaculado. Para el veterinario clínico, la evidencia es que no se muestran efectos letales y dada la poca información sobre este tema, se admite que no hay efecto negativo en el eyaculado (García y De Loera, 2007). Por otra parte, que el Zn sea utilizado en dosis altas (3000 ppm) y muestre una baja posibilidad de producir daños tóxicos en los cerdos, no es un referente para pensar que en los verracos suceda lo mismo.  No hay que olvidar que el verraco produce células espermáticas que son muy sensibles a cambios metabólicos, sanitarios y ambientales (Marchesi, 2004; García, 2007). Estudios realizados en cerdos en etapas tempranas, ofrecen resultados que demuestran los efectos de diferentes fuentes y niveles de Zn. Sin embargo, en hembras reproductoras y en verracos sigue habiendo una serie de interrogantes que con la información científica existente, aún no son del todo claras. Dentro de estas incógnitas están la importancia o repercusión que tiene la utilización de los diferentes tipos de fuentes (FO vs FI) en las funciones reproductivas del verraco, el nivel óptimo de Zn que requieren los verracos en producción, el efecto que tienen los suplementos inyectados y orales aplicados a los verracos y cómo repercute este mineral en los distintos parámetros que cuantifican el valor de un verraco destinado a la producción de dosis seminales para la Inseminación Artificial (IA), como la producción y calidad seminal, concentrándose particularmente en cómo actúa el Zn en la célula espermática, estimulando la acción y/o participación de genes transportadores (actividad epigénica) (García, 2007). En resumen se podría asumir que los requerimientos minerales en sementales son complicados de identificar, más que los relacionados con los cerdos en cebo, ya que en el caso particular del semental, 36 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  cada uno presenta un comportamiento diferente y sus eyaculados también son distintos (Marchesi, 2003). Existen dos métodos básicos para evaluar las necesidades de minerales en los cerdos, ambos mediante modelos matemáticos; el primero se basa en la cantidad de minerales almacenados en los tejidos (utilizada principalmente en los EE.UU.) (Wedekind et al., 1992; Wedekind et al., 1994) y el método de balance o digestibilidad (utilizado en países europeos) (Ammerman et al., 1995; Apgar y Kornegay, 1996; Hernández, 2006). Cualquiera de ellos establece un proceso largo, que dificulta su aplicación, pero que en este momento se hace necesario, si se desea conocer más sobre las necesidades nutricionales en verracos. Los estudios de nutrición en los verracos, exigen además el uso de información al menos de dos ciclos celulares espermáticos completos (≈14 semanas) y realizar pruebas en condiciones ambientales distintas, debido a la susceptibilidad que tienen los animales ante diferentes situaciones medioambientales, golpes de calor o frío y de manejo (Wedekind et al., 1992). Con base a lo anterior, se ha demostrado que bajo condiciones de estrés térmico (elevación de temperatura), un aumento de los niveles de Zn en el pienso, tres a cuatro veces, incrementa la líbido y la concentración espermática. En dichos piensos debe aumentarse la concentración de Ca, ya que es posible la formación de quelatos entre Zn y Ca y por tanto, una disminución en la BD de ambos minerales (Quiles y Hevia-Méndez, 2002). Los niveles de Zn en el pienso entre 23 ppm hasta 100 ppm, no afectan las características de desarrollo e integridad del parénquima testicular, la líbido y la producción espermática (Louis et al., 1994b; Mateos et al., 1997). Riopérez (1991), Close y Roberts (1991) y Close (1993a, b), recomiendan que los cerdos consuman al menos un 20% más de Zn, llegando a 120 o 150 ppm de Zn en el PB. Con toda esta información, se puede deducir que utilizando un pienso que contenga entre 70 a 150 ppm, no hay problemas en el estado físico, producción y calidad seminal del verraco (Close, 1998). Pero es aquí donde existe un vacío de información, ya que sólo definen calidad a través de la evaluación básica del eyaculado. Por otra parte no hay que olvidar que la normativa europea sólo permite un pienso con no más de 150 ppm, aunque no limita el uso de cantidades similares o superiores con productos inyectados o complementos alimenticios aplicados directamente al verraco (Mateo et al., 2005). 37 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  2.11. Fuentes alimenticias de Zn para la elaboración de piensos de verraco 2.11.1. Contenido de Zn en los ingredientes del pienso Los ingredientes naturales de las raciones para animales domésticos son frecuentemente deficientes en varios microminerales y vitaminas (Hortin et al., 1993; Mateos et al., 1998, 2005). Así, el contenido de Zn en los cereales y otras semillas, puede diferir poco entre variedades y especies, pero el contenido de Zn en el suelo donde se cultiva el cereal puede tener un efecto mayor (Revy et al., 2003). La concentración de Zn en los cereales es de 30 a 40 mg Kg-1 de MS, pero varía según la fracción del mismo, ya que la distribución de Zn no es homogénea. La parte externa del cereal suele ser más rica que la interna (60-90 mg Kg-1 de MS) (Mateos et al., 2005). Las fuentes de proteína de origen animal (harina de carne, harina de carne y hueso, harina de pescado) son fuente importante de Zn (80-120 mg Kg-1 de MS) pero también de otros minerales como el Ca el cual, compite con el Zn, reduciendo la absorción de este último (Underwood y Suttle, 1999). En piensos que utilizan ingredientes de origen animal se observa un aumento de Zn biodisponible (100%) para el animal (Hortin et al., 1993), sin embargo, el Zn puede ser limitado por el contenido de fitatos, Ca y/o P. Por ello se recomienda utilizar una fuente externa de Zn en el pienso, dependiendo de la edad y estado fisiológico del animal (Spears, 1996). Las fuentes de proteína como la harina de soja, sésamo, algodón y cacahuete, son siempre más pobres en Zn (50 a 70 mg Kg-1 de MS) que las harinas de origen animal, y la BD del mineral depende del contenido de fitatos. El hexafosfato inositol y pentafosfato (ácido fítico) se unen al Zn y forman un compuesto poco soluble que reduce la absorción de este mineral. Los fitatos están presentes en plantas como granos y legumbres en concentraciones variadas pero elevadas (Hortin et al., 1993; Mateos et al., 1998). El trabajo de Spears (1996) en novillas que consumían un PB con 24 ppm Zn, sin aporte externo de Zn, demostró que la ganancia de peso y eficiencia alimenticia disminuían en un 7.3 y 8.1% respectivamente, en comparación con las novillas que fueron alimentadas con 25 ppm más de Zn a 38 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  base de Zn-Met ó ZnO, y mejoraron su vida reproductiva, mientras que las novillas con el PB, nunca mostraron buenos resultados. El agua consumida por los animales suele ser un vehículo de minerales, incluido el Zn, el cual llega por lixiviación del suelo, y por el tubo galvanizado utilizado en las instalaciones de las granjas porcinas (Mateos et al., 2005). 2.11.2. Fuentes alimenticias de Zn Las premezclas minerales que incluyen al Zn, no consideran el contenido de los ingredientes utilizados para formular el pienso, y sólo se asume el aporte de la premezcla (Hernández, 2006; García, 2007). Para formular las premezclas de minerales es importante conocer las necesidades por etapa fisiológica, peso del animal y la disponibilidad de los micronutrientes de las fuentes minerales a utilizar (Mateos et al., 1998). Para la elección de la fuente, la industria alimentaria debe considerar no sólo la forma, propiedades físicas (fluidez y almacenamiento) y químicas (contenido de Zn), sino el coste de la unidad de Zn biodisponible (Edwards y Baker, 1999; García et al., 2007). La BD de un micromineral se define como el porcentaje del mismo que es utilizado por el animal. Sin embargo, para determinar este valor es necesario tener en cuenta la raza, las características del pienso e interacciones entre minerales, así como la calidad de las fuentes y metodologías de valoración que se utilizan, ya que pueden modificar los resultados obtenidos. Debido a ello, existe una creciente investigación en este sentido, haciendo énfasis en la comparación de las fuentes con patrones que reflejen con mayor certeza la BD, absorción, metabolismo y almacenamiento del mineral, incorporando el control de calidad de las fuentes y la trazabilidad de estas (Mateos et al., 1998; 2005). Las fuentes de Zn que hoy día se utilizan en la industria alimentaria animal se pueden dividir en dos grandes grupos, las fuentes orgánicas (FO) y las fuentes inorgánicas (FI). 39 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  2.11.2.1. Fuentes orgánicas Dentro de las FO se encuentran los minerales químicamente unidos a un agente quelante o ligando (O2, nitrógeno, amino, hidroxilo) el cual es capaz de donar un par de electrones para combinar a través de enlaces covalentes un metal, formando con ello una estructura de anillo heterocíclico con el metal (Spears, 1996). Cuando los ligandos se unen a un ión metálico a través de dos o más átomos de donantes, el complejo formado contiene uno o más anillos heterocíclicos y es llamado “quelato”. A medida que aumentan los anillos la molécula se estabiliza (Acda y Chae, 2002). La clasificación de las FO mineralizadas utilizada por la AAFCO (2002), define: a. Quelatos de aminoácidos con mineral. Es el producto resultante de la unión de un ión metálico con uno o máximo tres moléculas de aminoácido, unidos a través de enlaces covalentes. El peso molecular del quelato no debe exceder de 800 unidades. Un ejemplo de estos quelatos es: Metionato de Zn (Zn-Met), Lisinato de Zn (Zn-Lis). b. Proteinato metálico. Quelatos de una sal soluble, con proteínas parcialmente hidrolizadas (Ejemplo: Bioplex Zn®). c. Complejos polisacáridos. Es el producto de la unión de una sal metálica soluble, con una solución de polisacáridos (Spears, 1996; Mateos et al., 1998; Mateos et al., 2005; Hernández, 2006). La levadura enriquecida con Zn, está incluida en este grupo, y están generando interés por su BD y actividad potenciadora del sistema inmunológico. La forma de acción propuesta de estas fuentes puede ser una ventaja que sustenta el uso de ellas, ya que si el quelato tiene una adecuada estabilidad y su peso molecular es bajo, el aminoácido utilizado para quelatarlo será resistente a la acción de las peptidasas que rompen el enlace peptídico interno, entre los aminoácidos o el péptido. Con ello, se favorece la absorción directa del quelato en el intestino delgado sin necesidad de un transportador (Cousins, 1996; Hernández, 2006). Por otra parte, el contenido de fitatos existente en el tracto 40 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  digestivo no entra en contacto fácilmente con el Zn ya que este se encuentra contenido en el quelato orgánico debido a la protección que le confiere la molécula biológica. Cuando el quelato llega al intestino y el pH aumenta, no afecta su absorción, ya que suele ser más rápida y los aminoácidos o prótidos protegen al ión para que no se una a otros minerales, aumentando así su peso molecular y haciéndolo no disponible. Otra vía propuesta es la donación por ionización de la mucina, que protege al Zn haciéndolo disponible para ser absorbido. Las FO son fácilmente canalizadas hacia los órganos y tejidos que los requieren (Spears, 1996; Mateos et al., 2005), se cree que tras la absorción del quelato intacto, la disociación de este se realiza directamente en el sitio de acción. Las FO están asociadas a aminoácidos o pequeñas fracciones peptídicas, lo cual explica que tengan mayor BD, y que se encuentren mayores cantidades de Zn en la célula con mayor rapidez. Lo anterior puede deberse al hecho de encontrar en los aminoácidos S, el cual tiene alta afinidad con el Zn formando un complejo de bajo peso molecular, capaz de traspasar la membrana celular, aumentando así los índices de aparición en plasma sanguíneo con mayor rapidez, que las FI (Krebs, 2000). Se ha observado que el S de aminoácidos como cisteína y ácido glutámico favorece la absorción de Zn (Hortin et al., 1993). Además, el uso de FO ha mostrado una disminución en el nivel de inclusión en el momento de la formulación, sin afectar la eficiencia productiva de los animales, y disminuyendo la excreción de Zn a través de las heces y orina (Spears, 1996; Mullan et al., 2002). Desde la perspectiva del impacto ambiental, la reducción en un 50% de las FI incorporadas al pienso, sustituyéndolas por proteinatos de Zn, reduce significativamente la excreción del mineral en las heces (506 y 1267 mg Kg-1 de MS, en la FO e inorgánica respectivamente), además de obtenerse mayor eficiencia en el crecimiento. Hernández (2006) publicó una disminución de Zn del 41% excretado al sustituir el ZnSO4 por un proteinato (Bioplex Zn®). Hay evidencias que señalan que cerdos en crecimiento alimentados con un pienso que contenía 100 mg Kg-1 de Zn-Lis o ZnSO4, tienen la misma tasa de absorción a nivel de intestino delgado (29.9 y 27.4% respectivamente) y a nivel de colon muestran la misma tendencia (28.1 y 24.7% respectivamente) (Cheng et al., 1998). Los trabajos que han realizado Mavromichalis et al. (2000) y Case y 41 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Carlson (2002), señalan que no hay diferencias entre estas fuentes en la tasa de retención, por lo que proponen definir el valor de las fuentes en función de su efecto productivo. Carlson et al. (2004), utilizaron niveles de 200 y 400 ppm de Bioplex Zn® observando que la tasa de retención de Zn era lineal con respecto al nivel utilizado. Sin embargo, estas diferencias no fueron registradas entre Bioplex Zn® y ZnO, a pesar de que este último fue incorporado a razón de 2000 ppm en lechones. 2.11.2.2. Fuentes inorgánicas Las FI que se utilizan en la alimentación animal son en forma de sulfatos, carbonatos, cloruros y óxidos. Sin embargo, los iones libres son muy reactivos y pueden formar complejos con otras moléculas de la ración, dificultando así su absorción. Dentro de las fuentes comerciales más utilizadas en la industria animal, están el ZnSO4, ZnO y ZnCl (García et al., 2007). El tipo de fuente puede ser distinto, así como su origen. Las hay grado alimentario, reactivo y analítico, que a pesar de ser similares, un amplio número de muestras presentan valores de concentración distintos que generan diferencias de BD del mineral (NRC, 1998; Edwards y Baker, 1999; García et al., 2007). Una calificación que se realiza en estas fuentes es el grado de BD, la permanencia en el organismo y la tasa de excreción. Esta última, es importante para los nuevos y necesarios controles de impacto ambiental que se realizan en los piensos, ya que el NRC (1998) indica que prácticamente el 50% de Zn consumido en el pienso, es excretado (Edwards y Baker, 1999; Close, 2000; Krebs, 2000). Es frecuente que las fábricas de pienso prefieran utilizar las sales de óxido, ya que son menos reactivas y contienen el doble de concentración mineral, comparadas con los sulfatos, los cuales ocupan mayor espacio en la premezcla mineral, adicionada al pienso (Mateos et al., 2005). En el caso de la fuente carbonatada y oxidada de Zn son relativamente insolubles en soluciones acuosas y por tanto se absorben menos. Las fuentes de Zn contenidas en sulfatos y acetatos suelen ser mejor valoradas por su mayor BD y absorción (Mateos et al., 1998; Edwards y Baker, 1999), de acuerdo a los niveles encontrados en plasma sanguíneo y la concentración de Zn en los tejidos. 42 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Las FI suelen estar contaminadas con metales pesados. Un estudio realizado por Edwards y Baker (1999), observaron que las fuentes de Zn inorgánico contenían en el 68% de las muestras metales pesados, tan tóxicos como el Pb, arsénico (As) y Cd. Lo que genera una disminución de la calidad de la fuente, un bajo rendimiento en los animales, así como un aumento en su potencial tóxico. Edwards y Baker (1999) encontraron que el ZnO puede contener Pb (0,05%), Fe en forma de óxido (2.5 a 3.3%) o Ca oxidado (1.3 a 4%). El ZnO químicamente puro contiene 80.3% de Zn, por lo que estos minerales contenidos en un producto grado alimentario podrían ser un factor de disminución en la BD. Existen estudios donde el ZnO grado analítico resulta ser más eficiente que el ZnO grado alimentario, por lo que el primero se puede comparar al ZnSO4 grado analítico, pero su coste es mayor (Ammerman et al., 1998a; Edwards y Baker 1999). En 1999, Edwards y Baker describieron que las diferencias en la BD de las fuentes se debían a su composición química molecular, y al procesamiento de la fuente (Krebs, 2000). El ZnO mostró un 34% de BD al compararse con ZnSO4·H2O fabricado con una metodología Waelz, mientras que al compararlo con la misma fuente pero con grado alimentario tuvo una BD del 40% (Edwards y Baker, 1999). En la Tabla 2, se observan algunas FI y FO frecuentemente utilizadas en la alimentación animal, donde su BD está proporcionada en función del mineral patrón (100% de BD) utilizado, que en este caso es el ZnSO4·H2O. Las fuentes de Zn normalmente son estudiadas en función de la respuesta que se obtiene ante su inclusión, en ganancia de peso (Kg), conversión alimenticia, producción enzimática, concentración en diversos tejidos y plasma sanguíneo. Pero la respuesta según Edwards y Baker (1999) y Wedekind et al. (1994), puede variar según la BD de las fuentes, especie y la edad a la que es suministrada, así como la metodología con la que se realizan las valoraciones. 43 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Tabla 2. Biodisponibilidad (BD) relativa de distintas fuentes de Zn en porcino. 1Valor relativo a la fuente patrón a la que se le da el 100 %. Fuente: Ammerman et al. (1998b); Mateos et al. (2005); NSNG (2010). La diferencia en BD, que muestran las fuentes, suele estar acompañada de un comportamiento metabólico distinto (Rojas et al., 1995), lo cual queda demostrado con el estudio de Ward et al. (1996), quienes agregaron 250 mg de Zn Kg-1 de pienso como Zn-Met, 300 mg de Zn Kg-1 como polisacáridos de Zn y observaron que este nivel equivalía a 2000 mg de Zn Kg-1 de pienso utilizando como ZnO en cerdos destetados. Rojas et al. (1995), estudiaron el efecto de Zn-Met y ZnO en ovinos, observando que se comportaban de forma similar en el intestino, pero una vez que se absorbía el Zn, este ión mostró diferencias en el comportamiento metabólico, así mismo encontraron que Zn-Lis y ZnSO4 tenían mayor BD, ya que la concentración de Zn en el suero sanguíneo se presentaba más rápidamente y en mayor concentración que utilizando Zn-Met y ZnO. Edwards y Baker (1999), encontraron que la ganancia de peso de cerdos y pollos, utilizando piensos a los que se les incluyeron diferentes FI de Zn (ZnO, ZnSO4·7H2O), fue menor al utilizar ZnO, señalando que la BD era por tanto distinta. De la misma manera Sandoval et al. (1997) mostraron que la BD del ZnO en pollos era de tan solo 54 a 78 % con respecto a los valores encontrados para ZnSO4·H2O (81 a 99%). Wedekind y Fuente Compuesto Concentración de Zn (%) %1 Sulfato de Zn ZnSO4 ·H2O 35.5 100 Sulfato de Zn ZnSO4 ·7H2O 22.3 100 Carbonato de Zn Cloruro de Zn ZnC03 ZnCl2 56.0 48.0 100 100 Zn elemental Zn 100.0 130 Óxido de zinc ZnO 72.0 50-80 Lisinato de Zn (Zn-Lis) Zn, aminoácido Variable 95-100 Metionato de Zn (Zn-Met) Complejo Polisacárido-Zn Proteinato de Zn Zn, aminoácido Zn, Polisacárido Zn, Proteína hidrolizada Variable Variable Variable 95-100 ------ 100 44 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Baker (1990) describieron el efecto del ZnO en pollos, obteniendo 39% menos en la ganancia de peso y una reducción del 44% en la concentración del mineral en hueso (tibia), con respecto al ZnSO4·H2O. La comparación en cerdos, mostró que ZnO tenía solo 68% de BD, con respecto a los valores encontrados con ZnSO4·H2O (Wedekind et al., 1994; Edwards y Baker, 1999). De forma general se puede señalar que si bien la BD de las FI es diferente, también lo son las FO, y cuando los resultados han sido comparados indican que hay diferencias en el valor de cada una las fuentes. Pero considerando la necesidad de unificar un criterio se sugirió una clasificación de las fuentes con base a su BD, con lo cual al ZnSO4 se le dio un valor de 100%, al Zn-Met de 80%, ZnO de 74.4%, y al Zn-Lis 46.8%. Estos valores fueron otorgados según el contenido de Zn en hueso y plasma sanguíneo (Schell y Kornegay, 1996). Con estos resultados se observa que ninguna fuente superó la BD de ZnSO4. Sin embargo, Hahn y Baker (1993), ya habían demostrado que Zn-Met mostraba una concentración mayor de Zn en plasma, 1.2 veces más que ZnSO4 y 2.2 veces con respecto a ZnO, en lechones de menos de 20 Kg de peso vivo (PV). Trabajos en los que se incluyeron piensos sin la adición de alguna fuente de Zn (20 ppm) se encontró que los niveles de Zn en los tejidos y plasma sanguíneo, son menores a los obtenidos por cualquier fuente incluida en el pienso purificado. Rojas et al. (1995), relacionan esto al contenido de fitatos y a la cantidad de fibra en el pienso. Por lo tanto, la recomendación es la adición de una fuente de Zn en el pienso durante las diferentes etapas de producción (Rojas et al., 1995; Krebs, 2000). Antes de la década de los 80, dosis mayores a 200 ppm de Zn eran consideradas tóxicas en cerdos, debido a un efecto farmacológico del ZnO en lechones destetados (Smith et al., 1997; Mateos et al., 1998; Edwards y Baker, 1999; Hollis et al., 2005), generalizando el uso de esa fuente, en niveles tan altos como 3000 ppm. Edwards y Baker (1999), identificaron que niveles de 1000 ppm de Zn, incrementan linealmente la concentración del mineral en plasma sanguíneo, pero excretan 16 veces más Zn que los cerdos que consumen 150 ppm (NRC, 1998) y cuando los niveles de 1000 ppm bajan a 100 ppm, la excreción disminuye a tan solo 4 veces. Por ello, se afirma que solamente es absorbido un 30% de Zn suministrado en piensos con altas concentraciones de ZnO. En otro trabajo donde se utilizó el mismo nivel de Zn pero a través de 45 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  ZnSO4·H2O, la concentración de Zn correspondió al 56% de la mostrada por el ZnO. Con lo anterior se concluye que las fuentes no sólo tienen diferente BD, sino que son absorbidas y utilizadas de forma distinta. En los últimos años se han iniciado estudios a nivel molecular donde se identifica al Zn como una estructura epigenética, ya que ha mostrado una función activadora y/o reguladora de genes transportadores de este mineral en células de prácticamente todo el organismo (hígado, intestino, páncreas, testículos) (McMahon y Cousins, 1998). Estudios sobre los mecanismos del control ingreso-salida del mineral a nivel celular, han demostrado que las fuentes de Zn se comportan de forma distinta. Zn-Lisina produce mayor concentración de MT en tejidos como hígado, riñón y páncreas, seguidos de ZnSO4 y Zn-Met (Rojas et al., 1995). Estos mismos autores señalan que a pesar de que Zn-Lis y Zn-Met son fuentes orgánicas, estas estimulan de forma diferente a la célula para que produzca MT (Krebs, 2000). Se observa que la concentración de MT en células de tejido hepático, intestinal y pancreático de animales que consumieron en el pienso ZnO es baja. Lo anterior demuestra que ZnO no sólo tiene una menor BD, sino que tiene un valor biológico pobre. Los valores de MT en esta fuente, fueron similares a los que se presentan en animales alimentados con piensos libres de fuentes de Zn (Rojas et al., 1995; Krebs, 2000). 2.12. Espermatogénesis La espermatogénesis es el proceso mediante el cual se generan las células sexuales o espermatozoides. En los mamíferos este proceso genera las únicas células que pueden ser expulsadas del organismo para realizar su función biológica de unión al ovocito maduro. Se inicia a partir de células germinales primordiales. En el caso del verraco el proceso de espermatogénesis inicia durante la pubertad, la cual ocurre alrededor de las 12 semanas de edad. A partir del inicio de la pubertad, la espermatogénesis se realiza ininterrumpidamente (Rodríguez, 2008) en los túbulos seminíferos de los testículos (Figura 5). La espermatogénesis es un proceso compuesto de tres fases: • Espermatogónica: Fase de proliferación ó mitótica, en la cual, se producen espermatocitos primarios, debido a la activación de las espermatogonias que inician la meiosis. 46 Figur las o Esper Esper (Dp), (EA). De Lo • Es do su es cro eta • Es rea nu de Ro ra. 5. Diagra cho etapas rmatogonias rmatocitos e Espermatoc Fuente: Fra oera, 2010. spermatoci otación cr ucesivas y spermatida omosoma apa esperm spermiogén aliza una s uclear, elo esarrollo d odríguez, ma del ciclo del ciclo d tipo A (A), E en preleptote citos secunda ança et al. (1 itaria: Fase omosómic se sinte as (1n, 1 homólogo mátidas co nica: Inclu serie de tra ngación d del capuc 2008). o celular espe del epitelio Espermatogo eno (PL), Le arios (ES), E 1998), Alme e meiótica ca haploid etiza el A c), al fin o recombin on el núcle ye la dife ansformaci del núcleo chón acro ermático. Se de los túbu onias interm eptoteno (L) Espermátidas eida et al. (2 a, que form de, ya qu DN, en es nal cada nado. Es o aumenta renciación iones (con , formació osómico) e muestra el ulos seminíf edias (EIn), , Zigoteno ( s redondas ( 2006) y Zeng REVISI ma la espe ue se div sta fase s célula c normal en ado de tam de las es densación ón de la c (França tipo de célu feros en tes Espermatog Z), Paquiten (ER) y esper g et al. (200 IÓN BIBLIOG rmátida co vide dos se produce ontará co ncontrar en maño. spermátida n de la crom cola o flag et al., ulas germina stículos de gonias tipo B no (Pq), Dip rmátidas alar 06), modifica GRÁFICA  on una veces en las on un n esta as. Se matina gelo y 2005; ales en cerdo. B (EB), ploteno rgadas do por 47 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Finalmente, los espermatozoides se liberan del túbulo seminífero en un proceso que se conoce como espermiación regulado por las células de Sertoli. Durante la espermiación los espermatozoides son desplazados al borde del lumen del túbulo seminífero mediante una compleja cooperación entre filamentos y túbulos citoplasmáticos de las células de Sertoli (Rodríguez, 2008; Saavedra, 2009). A partir de este proceso, y dado que la célula espermática está transcripcionalmente inactiva, requerirá realizar un cambio conformacional, el cual está relacionado con: I. Sustitución de las histonas por las protaminas (proteínas nucleares), para compactar el material genético y proteger al ADN de daño oxidativo, lo cual genera una disminución del volumen nuclear, de alrededor del 98% (una disminución de ≈500 a 10 µm3 ) por la pérdida de agua (Fuentes-Mascorro et al., 2000a,b; França et al., 2005); II. Desarrollo del paquete enzimático hidrolítico localizado en la parte anterior de la cabeza espermática; III. Formación de las ODF del axonema, para producir Mot (Figura 6); IV. Desarrollo de la membrana plasmática que presenta una polaridad extremadamente equilibrada debido a su bicapa lipoproteínica (Saavedra, 2009). Todas estas acciones deberán ser completadas en el epidídimo, produciéndose la maduración del espermatozoide. En el epidídimo el espermatozoide cambia las proteínas y lípidos de la membrana plasmática, gracias a las secreciones del epitelio epididimal, expulsa la gota citoplásmica (GC) y cambia el patrón de movimiento, el cual desde su salida del testículo es débil o nulo (Ardón, 2005; França et al., 2005; Sansegundo, 2008).Estos cambios se realizan durante el tránsito por la cabeza y cuerpo del epidídimo, para posteriormente ser almacenado en la cola del epidídimo, donde se mantiene 48 inmóv mome comp dividid pieza por s región vil, pero c ento de la e Los espe onen de ca do en tres terminal ( u compos n y su func Figur Figura 6. E epididimaria (ODF: Outer disulfuro (S- cola. Fuente con un mo eyaculació ermatozoid abeza en f s regiones (Figura 7), sición de g ción (Sans a. 7. Morfolo liminación d , esencial p r dense fiber -S) en las pr e: Henkel et ovimiento ón. des del c forma oval : segment , rodeados glicoproteí egundo, 2 ogía del espe el Zn de la ara las func rs). La elimin oteínas de la t al. (2000). potencial cerdo mide ; cuello o p to intermed s por una ínas y lípi 2008). ermatozoide cola del esp ciones fisioló nación del Zn as ODF, que rectilíneo en 45 µm pieza de co dio o mito membrana dos, que e. Fuente: Ol permatozoid ógicas de las n permite la f e endurecen REVISI que será m y morfo onexión; y ocondria, p a plasmátic varía dep ivera et al. ( e durante la s fibras dens formación de esta subest IÓN BIBLIOG á presenta ológicamen y la cola o f pieza princ ca caracte pendiendo (2006). a maduración sas externas e los puentes tructura de la GRÁFICA  ado al nte se flagelo cipal y erizada de la n s s a 49 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  La cabeza del espermatozoide está formada por el acrosoma y el núcleo, ambos rodeados por la membrana plasmática. El acrosoma es una estructura con forma de capuchón que cubre los dos primeros tercios de la cabeza del espermatozoide y está delimitado por una membrana acrosomal interna y una externa que se divide en tres diferentes segmentos (apical, principal y ecuatorial), contiene enzimas hidrolíticas tipo acrosina, hialuronidasa, y otras hidrolasas y esterasas (Tulsiani et al., 1998). Fuentes-Mascorro et al. (2000b), señalan que el núcleo ocupa prácticamente todo el espacio de la cabeza y que debido a la forma y volumen del núcleo, la cromatina del espermatozoide maduro es refractario a enzimas hidrolíticas, tratamientos con tinciones, colorantes o fluorocromos. La cromatina espermática está fuertemente empaquetada en una estructura toroidal, con un diámetro externo de 900 Å, con 150 Å de diámetro interno y contiene alrededor de 60 Kb de ADN, unidos unos a otros por algunos tramos de ADN desenrollados. Existe evidencia que cuando se presenta una interacción excesiva entre protaminas, provocada por la cantidad de puentes o uniones, esto puede generar una cromatina altamente estable, difícil de descondensar, y por tanto con los consecuentes problemas de retraso o falta de desarrollo del embrión e inducción a una muerte temprana del mismo (Fuentes-Mascorro et al., 2000a; Madrid-Bury et al., 2005 Fraser y Strzezek, 2007). En los verracos, cada ciclo de espermatogénesis dura 8.6 a 9.0 días, el transcurso que cubren dentro de epidídimo es de unos 9 a 12 días (3 a 5 días en cabeza y 2 días en el cuerpo), pudiendo quedar almacenado de 4 a 7 días en la cola, dependiendo de la actividad sexual en el macho (França et al., 2005; Sansegundo, 2008). La duración total de la espermatogénesis es de alrededor de 40 días, como resultado de dos semanas aproximadamente que dura cada una de las fases del proceso (França et al., 2005; Rodríguez, 2008). La pérdida de células germinales (apoptosis) se produce normalmente durante la espermatogénesis, teniendo un papel crítico en la concentración de espermatozoides, ya que de cada espermátida que potencialmente puede producir 10 células, sólo se generarán 2 o 3. La apoptosis es también frecuente durante la meiosis y está probablemente relacionada con daño cromosómico. Mientras, el 15% de las células se pierden durante la espermiogénesis, debido 50 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  probablemente a la capacidad de las células de Sertoli para apoyar la maduración celular (França et al., 2005). La capacidad que tienen las células de Sertoli para funcionar eficazmente está relacionada con la concentración de hormonas con las que se retroalimenta. Por ello, cuando existe una deficiencia de Zn y se reduce la actividad de la 5α-reductasa, se observa que la dihidrotestosterona disminuye la producción de testosterona y por tanto, la espermatogénesis también se muestra reducida. (Bedwal y Bahuguna, 1994; Leake et al., 1984, citado por Henkel et al., 2003). 2.12.1. Plasma seminal El plasma seminal (PS) es definido como el medio líquido en el cual los espermatozoides se encuentran inmersos tras la eyaculación. En esencia se trata de una mezcla de las secreciones procedentes de los túbulos seminíferos, el epidídimo, y las glándulas accesorias (vesículas seminales, próstata, glándulas bulbo-uretrales o de Cowper). Este líquido está caracterizado por ser específico de especie y altamente variable entre individuos de la misma especie, así como entre eyaculados de un mismo individuo, pudiendo variar por diferentes procesos patológicos, época del año, nutrición y estado fisiológico del animal (Caballero, 2007). Con base al conocimiento relacionado de los espermatozoides que se han extraído del epidídimo, se puede señalar que el PS no resulta de vital importancia para la capacidad fecundante de los espermatozoides epididimarios in vitro. Sin embargo, el PS tiene funciones de regulación de procesos a nivel espermático, del tracto genital femenino y en la fecundación. Esta función se refiere principalmente a la nutrición, protección, regulación de la Mot y capacitación de los espermatozoides, reconocimiento y unión entre gametos. Para que el PS realice su actividad debe permanecer lo más constante posible. Para ello, cada estructura anatómica que participa en la generación de este líquido deberá aportar en tiempo y forma su producto. Por ejemplo, las vesículas seminales aportan entre el 15 al 25% del volumen del PS, a través de la mezcla de fructosa, inositol, ácido cítrico, ergotionina, glicerifosforilcolina y varios aminoácidos (taurina, hipotaurina, ácido glutámico, carnitina). La próstata por su parte produce alrededor del 55 al 70% del volumen plasmático y sus secreciones son alcalinas en donde están inmersos los 51 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  prostosomas (Piehl et al., 2006), gránulos que tienen como principal característica el almacenamiento de Ca, lípidos (colesterol, esfingomielina y fosfatidilcolina), pequeñas moléculas de guanidín difosfato (GDP), adenosín difosfato (ADP) y adenosín trifosfato (ATP), y una gran cantidad de iones de Ca y Zn, enzimas como fosfolipasa A, ATPasa, y peptidasa, de un tamaño entre 21 y 100 nm. Durante la eyaculación los prostosomas se mezclan con los espermatozoides y liberan el Ca al citosol del espermatozoide (Saavedra, 2009). Se ha encontrado una relación entre los prostosomas con procesos de estabilización de membranas, previniendo la capacitación y reacción acrosómica espontánea (Caballero, 2007). Por su parte, el Zn muestra sus propiedades estabilizadoras de macromoléculas y su actividad antibacteriana (Strzezek et al., 1987). Sin embargo, cuando los verracos son sobreutilizados, y la temperatura ambiental aumenta como es el caso del verano, el contenido de Zn varía. Los verracos sobreutilizados (3 a 4 montas por semana) muestran niveles variables de Zn en el PS, dependiendo de la época: Verano, 1.72 mg 100 mL-1 y en invierno 2.59 mg 100 mL-1 (Strzezek et al., 2000). En el caso de las glándulas bulbo-uretrales, producen la fracción gelatinosa característica de los verracos y participa en el volumen del PS con el 2 al 5%. Por su parte el epidídimo aporta prostaglandinas, factores descapacitantes como el colesterol (Cross, 1996a, b; Bernal, 2006), proteínas de la familia de las espermadhesinas como AQN1 (Alanina-glutamina-asparagina), AWN1 (alanina-triptófano-asparagina) y PSP (proteína del PS porcino). Todo ello permite encontrar un PS con un pH cercano a 7 (Caballero, 2007; Sansegundo, 2008). Otras sustancias del PS son las enzimas (proteasas, acrosina, nucleasas, fosfatasa ácida y alcalina, SOD), las cuales actúan en la licuefacción del semen, la digestión de células espermáticas muertas y dañadas, así como en dar protección contra los ROS (Strzezek, 2002; Bernal, 2006). Entre otros aspectos relacionados con la composición del PS esta su efecto en la Mot, observándose que la adición de PS heterólogo puede afectar positiva o negativamente la Mot, dependiendo de cuál sea la fuente de PS (Kneuppel et al., 2000; citado por Caballero, 2007). También suele existir una variación entre las diferentes fracciones del PS, ya que se ha observado que la correspondiente a la fracción rica (FR) del eyaculado, muestra un apoyo mayor para la obtención de mejores tasas de penetración al realizar FIV. Todas estas variaciones pueden ser 52 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  aumentadas si la actividad de extracción seminal se aplica continuamente, provocando disfunciones epididimarias y desequilibrios en la secreción de las glándulas sexuales accesorias, afectando la composición de sus fluidos, y el desarrollo normal de la célula espermática (Strzezek et al.,1995). 2.13. Calidad seminal y pruebas de valoración La evaluación del eyaculado se realiza con el objetivo de disminuir el efecto de la calidad seminal sobre los resultados de fertilidad y prolificidad. La calidad está relacionada con factores inherentes al macho (raza, edad, genética, salud), sistema de obtención y almacenaje del eyaculado (Ardón, 2005; Pérez-Llano et al., 2006). Asimismo, las características seminales suelen estar relacionadas entre ellas, y pueden cambiar según las condiciones del eyaculado, el tiempo que ha transcurrido desde su obtención, evaluación y utilización. El almacenamiento del eyaculado es el inicio del cambio de calidad, en indicadores como el pH, Mot, grado de contaminación, aglutinación, viabilidad. También suceden cambios en el metabolismo energético e IAc y de ADN espermático. Estos cambios se agudizan cuando el estado biogenético está alterado, debido a que la calidad inicial es fundamental para la conservación de las células, así como por el tipo de conservación del eyaculado (refrigerado o congelado). La calidad inicial tiene que ver con características genéticas (mutaciones de genes) y con características congénitas (ADN roto, fragmentado, descondensado, alteraciones en acrosoma y cola) (Liu y Baker, 1992; Ardón, 2005; Rodríguez, 2008; Boe-Hansen et al., 2008; López-Fernandez et al., 2008). De manera general y de forma comercial las pruebas que son utilizadas para valorar la producción y calidad seminal son las que a continuación se describen: 2.13.1. Volumen de eyaculado Durante la eyaculación el PS y el contenido del epidídimo pasan por la uretra y a través de movimientos peristálticos se liberan. La recogida del eyaculado según la técnica de Martín-Rillo (1986) debe realizarse de forma fraccionada, para evitar el efecto del PS en la actividad metabólica de los espermatozoides. De esta manera se obtiene el volumen del eyaculado (Vol), el 53 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  cual está formado por tres fracciones: preespermática, Fracción Rica (FR) o espermática y Fracción Pobre (FP), o postespermática. 2.13.2. Motilidad Esta característica se relaciona con la capacidad de los espermatozoides de llegar al lugar de la fecundación, atravesando el tracto reproductivo femenino. Pero también es fundamental en los procesos de FIV (Ardón, 2005). La valoración de la Mot es la primera característica que se observa al microscopio, presentando limitaciones en función del método utilizado. En la mayoría de los casos la valoración es subjetiva y variable. Aunque en los últimos años se han mejorado los protocolos utilizando sistemas automatizados de análisis espermático (CASA), arrojando información tan precisa como la velocidad individual, morfología de los espermatozoides, amplitud del movimiento, tipo de movimiento. Sin embargo, este sistema tiene un elevado coste y requiere de estandarización debido a los diferentes sistemas ópticos y software, limitando la extrapolación de los resultados de un laboratorio a otro (Malo, 2009). La Mot es un indicador de calidad seminal, que se desarrolla durante la estancia de los espermatozoides en el epidídimo, en donde los cambios conformacionales de las células permiten adquirir al principio, un movimiento débil, circular no progresivo, apoyado por el aporte de excreciones epididimarias y cantidades de andrógenos que ayudan a este proceso. Al llegar a la cola del mismo, el espermatozoide muestra una cola rígida y recta con la que pueda moverse rápidamente y dirige linealmente el movimiento. Este movimiento se le denomina “motilidad progresiva”. Por ello, es necesario que las propiedades mecánicas de las ODF se desarrollen a través de la incorporación de gran cantidad de Zn (Hidiroglou y Knipfel, 1984; Henkel et al., 2003). La característica de Mot, está relaciona con otros indicadores de calidad, capacidad fecundante y de desarrollo embrionario (Sansegundo, 2008). Ardón (2005) analizó la relación de la Mot y la cromatina inestable, pero no encontró ninguna. Mientras que la integridad de las membranas parece estar estrechamente relacionada con una disminución de la Mot, debido al incremento de los ROS durante el movimiento, los cuales lipoperoxidan dichas membranas incluidas las mitocondriales, produciendo un agotamiento del ATP, que conduce a 54 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  una fosforilación insuficiente del axonema, provocando además que el ADN también se dañe (Sansegundo, 2008; López-Fernández et al., 2008). 2.13.3. Concentración espermática La determinación de la concentración espermática es parte del análisis básico necesario para la valoración de un eyaculado. La OMS (1999) determinó que esta característica era necesaria y que la mejor metodología era la que se realizaba con la cámara de Neubauer. Sin embargo, existen otras metodologías entre las que se encuentran las que utilizan la cámara de Makler, o Bürker. Otros métodos son los que utilizan el NucleoCounter SP-100 y el Spermax, los cuales no requieren la observación directa en el microscopio, ni el contaje de las células, pero sí una mayor inversión en equipo (Hansen et al., 2006). Aunque los resultados de contaje directo con cámara suelen ser precisos, requieren mayor tiempo, siendo además necesarios en la mayoría de los casos para estandarizar las técnicas implementadas en los laboratorios de inseminación artificial, en donde se emplean fotocolorímetros, o sistemas de contaje automatizados (Malo, 2009). 2.13.4. Morfoanomalías Un eyaculado con un aumento de las morfoanomalías (MA) espermáticas es indicativo de una fertilidad disminuida. Por ello, la necesidad de incrementar el nivel tecnológico para obtener espermiogramas objetivos de excelente calidad, ha derivado en la creación de sofisticados programas computarizados. El análisis automatizado de la morfología espermática (Automated Sperm Morphology Analysis -ASMA-) determina el tamaño y la forma del espermatozoide de una manera objetiva y reproducible, siendo utilizada desde hace algún tiempo de manera experimental para determinar las dimensiones individuales de los espermatozoides de cerdos, además de hacer posible la separación de los espermatozoides de una muestra seminal en subpoblaciones (Quintero-Moreno et al., 2009). Sin embargo, la técnica de evaluación más utilizada es la extensión de semen teñido sobre portaobjetos y examinándolas por microscopía de campo claro. 55 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  Existe una variedad importante de MA relacionadas con daño en cabeza (microcabezas, cabezas en forma irregular, cabezas gigantes), y con la cola, en donde las gotas citoplásmicas distales (GD) y proximales (GP) son las más estudiadas, junto con las colas enrolladas o también llamadas colas en látigo (CL). La evaluación de las MA indican valores normales que van de 7.3 a 8.8%. Sin embargo, estas anormalidades pueden variar, y estar relacionadas a otros daños celulares como cromatina inestable. Ardón (2005) en su estudio encontró una relación estrecha (r = 0.85) entre las MA y la fragmentación del ADN. 2.13.4.1. Gotas citoplásmicas La GC es un indicador de la madurez espermática. Por lo tanto, su presencia indica que la capacidad fecundante de los espermatozoides puede estar disminuida. Las GC deben ser diferenciadas, y de manera práctica se clasifican en GP y GD. Esta clasificación identifica a las células en las que el citoplasma residual almacenado en la gota se encuentra más próximo a la pieza de conexión y anillo de Jensen (Bedford, 1975, citado por Sansegundo, 2008). En particular, las GP son consideradas como las de mayor importancia para los resultados de fertilidad y prolificidad. Mozo (2006) recomienda que no exceda del 10%. López-Fernández et al. (2008) identificaron que la morfoanomalía GP se relacionaban con el índice de fragmentación de ADN (IF) y con el estado de maduración de las células. También, con el daño de las membranas de los espermatozoides, por la mayor cantidad de ROS producidos en el epidídimo, o por el estrés oxidativo del mismo espermatozoide al tratar de moverse ya que la GC suele disminuir la capacidad de movimiento. Por su parte Ardón (2005) evaluó espermatozoides de cerdo y observó que la relación entre GC y cromatina inestable estaban relacionadas (r = 0.7). Aunque en su trabajo no hizo diferenciación del tipo de GC, los resultados mostraron que las GC se presentaban de un 12 a un 25% de espermatozoides, y que de ellos el 2.5 al 10.2% contenían cromatina inestable. Por ello, señaló que un eyaculado con más de 15% de GC, reduce la fertilidad en los verracos, y 56 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  seguramente otros espermatozoides del mismo eyaculado presentaran daño en la cromatina. 2.13.4.2. Colas dañadas La cola espermática formada durante la espermiogénesis, requiere la eliminación del Zn para formar las ODF, obteniendo la fortaleza y longitudinalidad necesaria para su movimiento. Sin embargo, problemas en la maduración epididimaria pueden ser motivo para encontrar colas con poca fortaleza en su movimiento, o colas flexionadas, por ello se clasifican como daños secundarios. Una vez que son eyaculados, el choque térmico o soluciones hipotónicas, pueden inducir la aparición de espermatozoides con CL o en ovillo, falseando los resultados de una actividad de maduración inadecuada, por lo que a estas se les puede considerar como daños terciarios. Las técnicas más utilizadas para la evaluación son la tinción de las células a través de un frotis. La ventaja es el gran número de espermatozoides que pueden verse y la facilidad con la que se realiza mediante un microscopio de campo claro. El valor máximo recomendado en un eyaculado es de 10% (Mozo, 2006). 2.13.4.3. Membranas espermáticas La membrana espermática es una estructura dinámica que participa en el reconocimiento y transporte de moléculas, estas funciones permiten que el espermatozoide adapte su metabolismo al medio en que se encuentra, proporcionando un sistema molecular para el reconocimiento del ovocito (Hammerstedt et al., 1990). Durante la maduración en el epidídimo, existen cambios en la membrana a través de la modificación del patrón constituyente de proteínas, es decir, se adicionan proteínas epididimales, se pierden o se redistribuyen las ya existentes, y se adiciona colesterol a la membrana (Sansegundo, 2008). Estas membranas deben ser capaces de proteger a la célula, siendo su integridad indispensable. Además, la integridad del citoplasma no sólo es fundamental para el metabolismo del espermatozoide, sino que también lo es para una adecuada capacitación y reacción del acrosoma y por lo tanto, para la fertilidad del macho (Yanagimachi, 1994). 57 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  De forma práctica se realiza un análisis de la reacción acrosomal (AR), daño acrosomal (AD), y daño en la membrana mitocondrial (DMM). El daño más frecuentemente encontrado en dichas membranas es a través de los ROS los cuales, participan en reacciones de sustracción de H+, rotura de uniones, y adición de radicales. Los ROS, son capaces de oxidar lípidos de las membranas celulares, proteínas y carbohidratos, dañar el ADN y afectar al ácido hialurónico produciendo apoptosis celular. A pesar de la susceptibilidad que tienen los espermatozoides a los ROS, la actividad de la GPx y SOD, suele ser efectiva. Para ello, es necesario contar con suficiente cantidad de Zn (Iyer et al., 1988). El daño a las membranas de los espermatozoides pueden estar relacionadas con la subfertilidad que muestran algunos machos, y se ha demostrado que contienen un ADN dañado, provocando infertilidad (De Ambrogi et al., 2006). Además, el tiempo de conservación suele afectar la integridad de las membranas y este es común encontrarlo acompañado con un ADN fragmentado (Boe-Hansen et al., 2005). O´Dell (2000) señala que las membranas celulares cuando tienen una disminución de Zn, los grupos -SH se oxidan y se forman grupos S-S, inactivando los canales de transporte no sólo de Zn, sino de Ca. Estos grupos S-S pueden unirse con una molécula proteínica asociativa (GPx), que en estado normal no lo realiza. De ahí que su función esté relacionada con procesos antioxidantes. Ardón (2005) evaluó la inestabilidad de la cromatina y su relación con la integridad de la membrana acrosomal, encontrando que al estar dañada la membrana, suele también estarlo la cromatina. Por su parte, Evenson et al. (1999) analizaron semen de humano e identificaron en los espermatozoides lesiones poco perceptibles en la cabeza del espermatozoide “puntas de un iceberg”, y observaron que aún cuando un número bajo de espermatozoides presentaban estas, un porcentaje alto de células tenía alteraciones en los cromosomas, relacionados con muerte embrionaria. Por lo tanto, un eyaculado con evidencias de daño morfológico, es adecuado considerarlo como candidato a ser analizado de forma más exhaustiva (Ardón, 2005). La evaluación de la integridad de la membrana constituye una importante información en la evaluación de la fertilidad potencial del macho. La incorporación de técnicas de valoración espermática como la prueba hiposmótica (HOST«hyposmotic swelling test») permitirían complementar el espermiograma 58 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  convencional. La integridad de membrana se evalúa como porcentaje de espermatozoides que responden a cambios de presión osmótica. El HOST (Jeyendran et al., 1984), permite evaluar la funcionalidad de la membrana plasmática de los espermatozoides mediante la observación de alteraciones morfológicas que sufren las células espermáticas al ser expuestas a condiciones hipotónicas (incremento de tamaño y flagelos curvos o en ovillo). Se ha observado que la suspensión de espermatozoides en un medio hipotónico ocasiona un desequilibrio osmótico entre el medio extra e intracelular, situación que el espermatozoide trata de equilibrar difundiendo agua al compartimento intracelular y, como consecuencia la célula aumenta su volumen (Bredderman y Foote, 1969). La morfología del acrosoma puede ser estudiada por distintas técnicas. Pursel et al. (1972), determinaron una clasificación del estado del acrosoma con ayuda de un microscopio de contraste de fases observando el borde apical del acrosoma. Asimismo, el marcaje del acrosoma realizado a través del uso de lectinas unidas a fluorocromos está siendo utilizado con mayor frecuencia. Las lectinas más utilizadas son la PSA (Pisum sativum agglutinin) y Con A (Concavalina A) combinada con el fluorocromo FITC (isotiocinato de fluoresceína), o la lectina SBTI (Trypsin inhibitor from Soybean) combinada con biotina. Todas estas lectinas se unen a la enzima acrosina, siendo la intensidad de marcaje elevada en los acrosomas intactos (Pinart et al., 2006). 2.13.5. Fragmentación del ADN espermático La determinación del estado en el que se encuentra el ADN, no es una técnica que se utilice de manera rutinaria en el control de la calidad seminal en los centros de IA porcina. La evaluación del estado del ADN puede facilitar el diagnóstico de posibles fallos reproductivos relacionados con el verraco (Liu y Baker, 1992; Ardón, 2005; López-Fernández et al., 2008). Es frecuente que los verracos presenten cierto grado de fragmentación de ADN espermático, el cual está considerado como normal en función de la capacidad que tiene la célula de restablecer aquellos pedazos de ADN que se desprenden durante la síntesis del mismo. En un análisis es común encontrar eyaculados con 5% de espermatozoides que presentan ADN fragmentado 59 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  (López-Fernández et al., 2008; Boe-Hansen et al., 2008). Sin embargo, estados patológicos, o febriles, golpes de calor y el aumento en la edad, están considerados como factores de incremento de esta fragmentación (Ardón, 2005; López-Fernández et al., 2008). Con base en esta información Waberski et al. (2002), Rybar et al. (2004), Enciso et al. (2006), De Ambrogi et al. (2006) López-Fernández et al. (2008) señalan que el eyaculado fresco de verraco muestra valores frecuentes de IF de 10%, normales 5%, óptimos 3.3%.Estos valores no se relacionan con algún efecto significativo de la capacidad reproductiva del verraco, pero un 15% de IF, no debe ser descartado para su uso en procesos de producción de dosis seminales para la IA. Aquellos animales que muestran IF entre el 15 y 20% son individuos relacionados con claros problemas de fertilidad (Boe-Hansen et al., 2008). Waberski et al. (2002) y López-Fernández et al. (2008) determinaron la frecuencia con la que los verracos presentan este IF, la cual es del 64 al 87.6% de lo verracos, y de estos verracos el 75% no llegan al 3% de IF. Sin embargo, Vorger (2004, citado por Ardón, 2005) mostró una frecuencia menor (14.5%) en la población de verracos que evaluó con daño en ADN, pero los valores de IF fueron mayores (9.2%). No obstante esto, existen individuos que pueden llegar a presentar en semen recién eyaculado valores de IF del 17% (Waberski et al., 2002) a los cuales es conveniente analizar de forma rutinaria. Ardón (2005) por su parte recomienda que verracos con un aumento significativo en la fragmentación de ADN o que el daño persista al evaluar los eyaculados, debe ser analizada la conveniencia de mantenerlos en programas de reproducción asistida, ya que suelen recaer con mayor frecuencia y con valores de IF más altos. La incidencia de daño en ADN de animales que recaen suele ser del 50% de la población y el IF puede estar entre el 6.8 y 22% (Volker, 2004, citado por Ardón 2005). Para evitar una inadecuada interpretación del estado que guarda el ADN en los espermatozoides, se deben analizar de inmediato o en su defecto almacenarlos con algún medio de conservación. Pérez-Llano et al. (2006) demostraron que al mezclar con diluyente para conservar y nutrir a los espermatozoides a una temperatura de entre 15ºC y 17ºC, la fragmentación del ADN se retrasaba. Sin embargo, la dilución del eyaculado no evita la evolución de 60 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  daño en el ADN, si los espermatozoides ya lo tienen, como tampoco se evitará la generación en otros espermatozoides cuando el tiempo, calidad y tipo de medio de conservación no sea el adecuado, la temperatura de conservación, y/o el estado sanitario de la muestra sean inapropiados (Boe-Hansen et al., 2008). Asimismo, no debe ser olvidada que la raza del macho (64%) y las diferencias entre los eyaculados (26.1%) ofrecen variación en los resultados que se encuentran en el IF. Al evaluar espermatozoides obtenidos de epidídimo se observó que la fragmentación del ADN era menor, atribuyendo esto a que la compactación del ADN era insuficiente, y que el daño al ADN ocurre probablemente en la última fase de maduración epididimal, y durante la eyaculación. De Ambrogi et al. (2006), también relacionaron el IF con las células inmaduras encontradas en el eyaculado y observo que el IF producía una pérdida de la viabilidad espermática (r = 0.85). 2.13.6. Capacidad fecundante de los espermatozoides La capacidad fecundante (CF) de los espermatozoides se ha definido como la habilidad que tienen estas células para fecundar un ovocito fisiológicamente normal y estructuralmente intacto (Yanagimachi, 1994). El método más preciso y que mayor información arroja para predecir la CF es el que utiliza la penetración de ovocitos en sistemas in vitro (Yanagimachi et al., 1976; Gil et al., 2006). Aunque esta prueba no valora fases fundamentales del proceso de penetración del ovocito como son el reconocimiento, la unión y la penetración de la zona pelúcida. La CF está relacionada con los parámetros de calidad espermática que incluyen la Mot, la integridad morfológica de cada una de las partes de la célula (acrosomas, ADN y cola), contaminación microbiana del eyaculado y con la cantidad de células espermáticas en el medio (Johnson et al., 2000). La valoración con la prueba in vitro de los verracos, ofrece algunas limitantes como son inconsistencia de los resultados por la evaluación de un reducido número de células, la variabilidad por la subjetividad del observador y la correspondiente a las muestras seminales, ya que la raza, edad, el nivel nutricional y el tipo de almacenamiento y transporte suelen afectar al eyaculado (Graham et al., 1980; Saacke, 1984; Evenson y Thompson, 1994; Saacke et al., 1994). A pesar de todo ello Martínez et al. (1996) señalan que existe una elevada correlación entre 61 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA  las tasas de penetración in vitro y la FIV de los verracos. La FIV puede además inducir la producción de embriones in vitro aumentando la difusión genética en ganado porcino. Sin embargo, siguen existiendo problemas como la polispermia y desarrollo embrionario que requieren mayor estudio (Gil et al., 2010).                   62       MATERIAL Y MÉTODOS    MATERIAL Y MÉTODOS 3. MATERIAL Y MÉTODOS 3.1. Diseño de la investigación La presente tesis se inició en septiembre de 2007, en la granja porcina “La Jabonera”, localizada en el pueblo de Sanchonuño, provincia de Segovia, comunidad Castilla y León. Fueron planificados en esta investigación cinco experimentos, que permitieron cumplir con los objetivos planteados (Esquema 1). 3.1.1. Material biológico Para el primer experimento se utilizaron 35 verracos F1 (Landrace x York), con una edad de 8.5 meses y peso inicial (PI) de 145.68 ± 2.99 Kg (media ± EEM), CC grado 3. En el Experimento 2, se utilizó la FR del eyaculado colectada semanalmente. Para la determinación del IF, Experimento 3, se utilizó una muestra de la FR (2 mL) obtenida de cada verraco. Inmediatamente después de la extracción fue congelada a -20ºC y llevada al laboratorio para su análisis. El Experimento 4, consistió en realizar pruebas de fecundación in vitro (FIV), utilizando ovocitos procedentes de ovarios de cerdas prepuberales F1 (Landrace x Large White), con un peso medio de 90 a 100 Kg, sacrificadas en un matadero industrial y transportados al laboratorio en un intervalo de tiempo que no superó una hora. Los ovarios fueron almacenados en un recipiente isotérmico a 38ºC con solución salina, y seleccionados con base a la presencia de folículos antrales de 2 a 6 mm de diámetro. Con el fin de partir de muestras homogéneas se desecharon todos aquellos que presentaban cuerpos lúteos o algún tipo de morfoanomalía macroscópica. Las dosis seminales utilizadas para inseminar a los ovocitos correspondieron a los tres mejores verracos de cada tratamiento. Durante el Experimento 5, se realizaron los análisis de espectrofotometría de absorción atómica (AEAA). Una vez que fue terminado el periodo de extracción seminal, los verracos fueron enviados a matadero, obteniendo los testículos y epidídimos, siendo procesados para su análisis. Las muestras de PS 63 MATER y SE segun RIAL Y MÉTOD fueron ex ndo experim DOS xtraídas d mento. Esque e la FP y ema 1. Dis y de la FR seño gene R respectiv eral de la in vamente, nvestigac obtenidas ción en el 64 MATERIAL Y MÉTODOS 3.1.2. Piensos experimentales Los ingredientes para la elaboración del pienso fueron aportados por Grupo SETNA Nutrición, S.A., el cual formuló y elaboró la premezcla mineral y vitamínica. El PB fue fabricado en la planta de piensos NUTECAL localizada en Benavente, Comunidad de Castilla León. La fórmula del PB se muestra en la Tabla 3. Los requerimientos nutricionales utilizados para su formulación fueron los recomendados por el NRC (1998) para verracos en producción. En la premezcla mineral no fue incluida ninguna fuente de Zn. Del PB fue tomada una muestra para realizar un AEAA, determinando en ella la concentración de Zn. Tabla 3. Ingredientes y valor nutritivo del pienso base (PB) para verracos en producción1. Ingredientes Inclusión (Kg) Valor nutricional Composición Cebada 47.253 Peso (Kg) 100.000 Maíz 12.562 Humedad (%) 10.465 Trigo 10.659 Proteína bruta (%) 17.000 Cuartas 9/20 5.000 Grasa bruta (%) 4.974 Melaza 2.000 Ac. Linoleico (%) 1.205 Soja (44.0% PC) 20.230 Fibra bruta (%) 4.396 Fosfato bicálcico 1.06 Calcio (%) 0.75 Sal 0.5 Sodio (%) 0.177 DL- Metionina (99%) 0.086 Fósforo total (%) 0.579 L-Lisina (78%) 0.1 Fósforo Dig. (%) 0.250 L-Treonina 0.050 E.M. Kcal Kg-1 3400 Premezcla Vit+Min2 0.500 Prot.Dig. (%) 14.325 TOTAL 100.000 Lis.Dig. (%) 0.850 Met.Dig. (%) 0.301 Met+Cis Dig. (%) 0.553 Treo.Dig. (%) 0.538 1Contenido de Zn en el PB: 25 ppm Kg-1 de pienso.2Incluye (Kg dieta-1): Vitamina A (trans-acetato de retinol), 10.000 UI; Vitamina D3 (colecalciferol), 2.000 UI; Vitamina E (acetato de tocoferol), 25 mg; Tiamina (mononitrato de tiamina), 0.16 mg; Riboflavina, 0.781 mg; Piridoxina (HCl-piridoxina), 0.375 mg; Vitamina B12 (cianocobalamina), 4.0 mg; Vitamina K (bisulfato de menadiona), 0.62 mg; Ácido Nicotínico, 4.0 mg; Ácido Pantoténico (D-pantotenato de calcio), 1.9 mg; Colina (cloruro de colina, 60%), 21 mg; Ácido Fólico (50%), 1.25 mg; Biotina 2%, 1.6 mg; MnO, 14.0 mg; FeSO4·7H2O, 24.0 mg; CuSO4· 5H2O, 5 mg; KI, 0.33 mg; CoCO3, 0.36 mg; Na2SeO3, 2.5 mg; CaCO3, 0.32 mg. Las fuentes de Zn utilizadas en los tratamientos se muestran en la Tabla 4. La concentración de Zn, con valor alimenticio fue para las fuentes de: 36% en ZnSO4·H2O, 72% para el ZnO y, 15% en Metionato de Zn (Zn-Met). 65 MATERIAL Y MÉTODOS Tabla 4. Tratamientos según fuente y nivel de Zn. Tratamiento Fuente2 Nivel de Zn3 ppm Fórmula3 Control ----- 25 1 PB ZnSO4150 ZnSO4·H2O 150 PB+ ZnSO4·H2O ZnSO4200 200 ZnO150 ZnO 150 PB +ZnO ZnO200 200 Zn-Met150 Metionato de 150 PB + Metionato de Zn Zn-Met200 Zn 200 1 Contenido de Zn en el pienso base (PB): Análisis de espectrofotometría de absorción atómica del (AOAC, 2000). 2Todas las fuentes fueron grado alimentario con un contenido comercial de Zn de: 36%, ZnSO4·H2O; 72% ZnO; 15% Metionato de Zn. 3Se agregó la fuente de Zn al PB para obtener los niveles (ppm) mostrados en los tratamientos. 3.1.3. Material de laboratorio En las Tablas 5 y 6 se realiza una descripción del material fungible y de laboratorio que fueron utilizados en los experimentos realizados. Tabla 5. Material fungible. Material Marca comercial Material Marca comercial Aceite de inmersión Olimpus Guantes de látex natural Agujas 22G, 21 G Teruno Papel indicador pH 4-10 Merk Bolsas con cierre de seguridad con bandas blancas Parafilm M 100 mm ancho POBEL Bandejas de aluminio para 1, 2, 3 Kg Placas de Petri 35 x 10 mm; 90 x 14 mm Cellstar Cubreobjetos 18 x 18 mm; 15 x 15 mm VWR Int. Portaobjetos VWR Int. Eppendorf 0.25, 0.5, 1, 2.5 mL Eppendorf Puntas desechables plásticas 5, 10, 20, 50, 100 y 200 µL Gilson Filtros Albet 150 mm Filter-Lab Puntas desechables plásticas 0.5, 1, 5 mL Gilson Guantes desechables de vinilo Rotuladores cristalográficos o.4, 1 mm Vasos desechables de plástico 66 MATERIAL Y MÉTODOS Tabla 6. Material de laboratorio. Material Marca comercial Material Marca comercial Agitador de tubos POBEL Gradillas para eppendorf 100 unidades. POBEL Agitador magnético con temperatura Dialyzers Gradillas para tubos de ensayo 70 x 155 x 155 POBEL Báscula electrónica portátil Ohaus ±5 mg Gradillas para tubos de ensayo POBEL Balanza triple barra 2600 mg Ohaus Guantes anticalóricos POBEL Baño de arena Selecta Imanes POBEL Baño maría Selecta Maniquí portátil Balanza analítica Mettler AE 200 Maquina selladora, 300 mm POBEL Báscula de jaula Pre-material Matraz Erlenmeyer 100, 250, 500, 1000 mL POBEL Bureta digital 25, 50 mL POBEL Matraz volumétrico 100, 250, 500 POBEL Cajas de poliespán Micropipetas 5,10,20,100,1000 µL POBEL Cámara de Neubauer Brand Microscopio de contraste de fases Campana de flujo laminar Campana de extracción Microscopio estereoscópico SMZ-2T Nikon Centrífuga Sorvall RC2- B Super Speed Pierce Biotechnology Microscopio de fluorescencia Leitz DMLB Leica Microsystems Bandejas plásticas 70x40; 30x20 cm Mufla Controller B170 Nabertherm Cinta métrica Nevera 5ºC Contador manual de células Clay Adams Nevera a -20ºC Crisoles de porcelana 5 cm diámetro Pera de goma POBEL Dosificador Labmax 10, 100 mL Witeg Pinzas para vasos 30 cm POBEL Desecador de cristal, 40 cm POBEL Pinzas para crisoles 30 cm long. POBEL Embudos para análisis 12, 15 cm Pipetas de cristal 1, 2, 5, 10 mL POBEL Espátulas vibratoria acanalada 19 cm longitud POBEL Probeta 50, 100, 250, 500 mL POBEL Espátulas doble 7 ancho mm; 200 mm longitud POBEL Reloj avisador digital POBEL Espectrofotómetro de absorción atómica SpectrAA Varian,Springvalley Termo Termómetro POBEL Estufa 1-200 ºC Selecta Termoplatina Selecta Estuches de disección Aspirador de goma POBEL Frasco lavador tapón de rosca POBEL Vaso de precipitado 100, 250, 500, 1000 POBEL Goma antideslizante POBEL Vernier Stainless Hardened 67 MATERIAL Y MÉTODOS 3.1.4. Productos químicos En la Tabla 7, se describen los reactivos utilizados para la evaluación de la calidad seminal y en los experimentos de IF y FIV. 3.1.5. Soluciones y medios para el análisis y cultivo celular Los medios utilizados para la realización de las diferentes pruebas de laboratorio se describen en orden, con base a la realización de los experimentos. Tabla 7. Reactivos para la realización de pruebas de laboratorio. Prueba Casa comercial Prueba Casa comercial Determinación de Fragmentación de ADN Medios de fecundación in vitro Agua destilada Agua bidestilada Sigma Etanol Panreac BSA (bovine serum albumin) Kit Sperm-Sus- Halomax ChromaCell,SL. Madrid BTS Yoduro de propidio Invitrogen, Carlsbad Cafeína Sigma Antifaiding Cl2Ca-2H2O Sigma KCl Determinación de Zn en tejidos, PS y SE* NaCl Agua desionizada SETNA Cl2Mg-6H2O HCl 37% PANRREAC CO3Hna Sigma Solución patrón 1000 ppm de Zn PANRREAC D-L Ácido láctico Sigma Glucosa Sigma Evaluación seminal Hipotaurina Sigma Agua destilada Hoescht-33342 Sigma Agua desionizada Kanamicina Agua Milli-Q Millipore KH2PO4 Sigma Citrato de sodio Lacmoid Sigma Formol L-Glutamina Sigma Glucosa Na2HPO4 Sigma Isocintao de Fluoreceina Sigma NaCl Sigma KCl Sigma DABCO Sigma Lectina PSA Penicilina G potásica Sigma NaHCO3 Sigma Piruvato de sodio Sigma Na·EDTA·2H2O Sigma PO4H2K Sigma Rosa de bengala SO4Mg·7H2O Sigma Sulfato de Estreptomicina Sigma Taurina Sigma Tris Sigma Vectashield Vector Laboratories, Inc *AOAC, 2000. 68 MATERIAL Y MÉTODOS 3.1.5.1. Diluyente BTS El medio BTS fue realizado en el laboratorio de Reproducción del Departamento de Fisiología Animal de la Universidad Complutense de Madrid (Tabla 8). El BTS fue utilizado para la dilución de la FR, conservación y transporte de las muestras para las pruebas de IF y FIV. Tabla 8. Diluyente BTS para semen de verraco. BTS = Beltville Thawing Solution. Fuente: Pursel y Johnson, 1975. 3.1.5.2. Solución salina formolada Se disolvieron 9 gr de Cloruro sódico en 1000 mL de agua destilada y 3 mL Formaldehído. Hasta su utilización, esta solución fue almacenada a temperatura ambiente. 3.1.5.3. Solución PSA-FICT La lectina Pisum sativum (PSA) fue diluida en agua ultrapura Milli-Q en una relación 1:20 con Fluoresceína-5-Isotiocinato (FITC). 3.1.5.4. Solución DABCO Un gramo de 1,4-Diazabyciclo-[2.2.2] Octano (DABCO): Triethylenediamina, fue mezclado en una solución de glicerol con agua destilada en una relación 1/9. Ingredientes Concentración (mM) Glucosa 0,0002 Na·EDTA·2H2O 3,36 NaHCO3 20 KCl 5 69 MATERIAL Y MÉTODOS 3.1.5.5. Medio para la recolección y lavado de ovarios El medio utilizado para la recolección de ovarios desde el matadero hasta el laboratorio, fue realizado con solución salina (0.9% NaCl) adicionado con 70 µg mL-1 de Kanamicina y atemperado a 38ºC. La solución salina fue utilizada para lavar los ovarios dos veces, hasta seleccionar los folículos adecuados para su punción con una aguja de 18G, conectada a una jeringuilla de 10 mL. 3.1.5.6. Medio para lavado de ovocitos Los ovocitos fueron lavados con una solución PBSDm (Solución fosfatada tamponada de Dulbecco modificada) (Tabla 9) suplementada con BSA (albúmina de suero bovino) en el momento de su utilización. Tabla 9. Composición de la solución PBS*. Reactivo Concentración (mM) NaCl 136.89 KCl 2.68 Na2HPO4 10.14 KH2PO4 1.76 *PBS= Solución fosfatada tamponada. 3.1.5.7. Medio para lavado de espermatozoides Los espermatozoides fueron lavados y manipulados con la solución PBSDm adicionada con 2 mg mL-1 de BSA. La solución fue filtrada posteriormente. 3.1.5.8. Medio de fecundación La composición del MF utilizado para la fecundación in vitro se observa en la Tabla 10. Previo a su utilización, se agregaba cafeína (2 mM) y 0.2% de BSA, a continuación, se incubaba 40 h ajustando el pH a 7.4. Una vez transcurrido este periodo de equilibrio, el medio fue filtrado para su utilización. 70 MATERIAL Y MÉTODOS Tabla 10. Medio de fecundación (MF). Reactivo Concentración (mM) NaCl 113.1 KCl 3.0 Cl2Ca·2H2O 7.5 Tris 20 Glucosa 11 Piruvato de sodio 5 3.1.5.9. Solución de Lacmoid Se disolvió 1 g de Lacmoid en 45 mL de agua bidestilada. Se calentó hasta el punto de ebullición. Una vez que alcanzó la temperatura ambiente, se fue añadiendo ácido acético glacial, hasta una cantidad de 45 mL. Se almacenó en un lugar fresco y oscuro. Antes de su utilización, se filtraba la cantidad necesaria para la evaluación de los ovocitos fecundados. 3.1.5.10. Fluorocromo Se mezcla en una relación 1:1 (v/v) el Yoduro de propidio y antifading. 3.1.5.11. Solución de ácido clorhídrico (HCl18.5%) En la campana de extracción se mezcló 500 mL de agua desionizada, con 500 mL de HCl al 37%. Se dejó reposar y se almacenó a temperatura ambiente. 3.2. Instalaciones Para cumplir con los objetivos planteados en esta investigación, se utilizó una nave cerrada, con ventilación automática para la época de calor. Las jaulas para los verracos fueron individuales, con bebedero de chupete, comedero de canaleta y sistema automático para el suministro del pienso. Suelo enrejillado dispuesto encima de la fosa de deyecciones. El área de trabajo para la extracción seminal fue acondicionada dentro de la misma nave, en una superficie de 2.5 x 2.5 m. Se dispuso de un maniquí para la monta, y una alfombra antideslizante, para facilitar la actividad de los verracos. 71 MATERIAL Y MÉTODOS En la misma granja se acondicionó un laboratorio para realizar los análisis de contrastación seminal, y elaboración de las muestras necesarias para los experimento 2, 3 y 4. El Experimento 2 y parte del Experimento 5 se desarrolló en el laboratorio de la Unidad Docente de Zoología (UDZ), Dpto. de Fisiología, de la Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid. El Experimento 3, fue realizado en el Laboratorio de Genética de la Facultad de Ciencias, de la Universidad Autónoma de Madrid. El Experimento 4, fue llevado a cabo en el laboratorio de Reproducción del Hospital de Enseñanza Veterinaria de la Universidad de Murcia. Para la realización del Experimento 5, los verracos fueron sacrificados en el matadero frigorífico ESFOSA, Vic, en Barcelona, recuperando los testículos y epidídimos. Los análisis de MS, humedad (H) y cenizas (C), de dichos órganos se realizaron en el laboratorio de Producción Animal de la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid. Todas las muestras del experimento 5 fueron llevadas al laboratorio de Análisis y Control de Calidad de Materias Primas y Piensos del Grupo SETNA Nutrición, S.A. en Madrid. 3.3. Asignación de tratamientos Los verracos (repeticiones) fueron aleatoriamente distribuidos en las jaulas individuales, donde permanecieron durante todo el periodo experimental. Posteriormente y de forma aleatoria a cada cinco verracos, les fue asignado uno de los siete tratamientos mostrados en la Tabla 6. 3.3.1. Periodo de adaptación Las primeras cuatro semanas fueron utilizadas para la adaptación de los verracos tanto a las instalaciones, como a los tratamientos. En este periodo se entrenaron los verracos a saltar sobre el potro de recogida. Se utilizó la técnica de la mano enguantada descrita por Hancock y Hovell (1959). Los verracos fueron considerados aptos para ingresar al periodo experimental cuando mostraron buena líbido y regularidad en los saltos (García et al., 1999). 72 MATERIAL Y MÉTODOS 3.3.2. Periodo experimental El periodo experimental se prolongo por espacio de 16 semanas. Durante dicho periodo, los verracos tuvieron un ritmo de recogidas de un salto semanal. Los dos primeros experimentos abarcaron las 16 semanas. El Experimento 3 duró 14 semanas. El Experimento 4 se desarrollo durante las dos últimas semanas. El Experimento 5, se realizó una vez sacrificados los animales. En la Tabla 11, se muestra la distribución de los experimentos. Tabla 11. Periodo de experimentación. Actividad Experimento Tiempo (Semanas) Animales Adaptación 4 35 1 16 35 2 16 35 Experimental 3 14 35 4 2 21 5 -------- 35 3.4. Metodología 3.4.1. Sistema de suministro de los tratamientos El pienso fue suministrado diariamente, utilizando un sistema restringido, ofreciendo 1.8 a 2.5 Kg día-1 verraco-1, y agua ad libitum. El pienso para cada verraco era pesado diariamente, y la cantidad ajustada semanalmente, según fuera el caso. Para ello se consideraba el PV (Kg), y la evaluación física de los verracos determinando la CC. 3.4.2. Evaluación del comportamiento productivo del verraco Para evaluar el comportamiento productivo del verraco se utilizaron las siguientes variables: Las variables PV, GPS (ganancia de peso semana-1), PF (peso final) de cada verraco fueron obtenidas semanalmente, una vez terminada su eyaculación, y pesando cada animal de forma individual con una báscula con jaula. 73 MATER sema y Yag derec semic longitu el cas medid descr coloca escro RIAL Y MÉTOD La GPS na. El PF s Variable ger (2002) Variables cha (SC circunferen ud testicul so de la das morfo ita por Fu ada de fo to se une a Ilustra DOS se obtuvo se registró CC: Evalu y Chikwan Tabla 12. C s morfom CTD); s ncia testic ar izquierd longitud s ométricas uentes et a orma horiz a la piel en ación 1. Med Grado 1 2 3 4 5 o por difer ó en la sem ada según nha et al. Condición c métricas d semicircun ular total da (LTI). E se incluyó de los te al. (1989, zontal, com n la región iciones morf rencia ent mana 16. n la escala (2007) se corporal (CC de testícu ferencia (SCTT); n todas las ó el espac stículos fu 1995). Pa mprendien perineal c fométricas de CC Ema Delg Bue Gras Obe re el PV f de valore muestra e C) en verrac ulos: Sem testicula longitud t s medidas cio ocupad ueron rea ara ello se do los do como se ob e la región e C aciado gado eno so eso final y el s recomen n la Tabla cos. micircunfere ar izqui testicular s se incluyó do por el lizadas se e utilizó un os extremo bserva en l scrotal en ve PV inicial ndada por 12. encia tes ierda (S derecha ( ó el escrot epidídimo egún la té na cinta m os en don la Ilustrac erracos. de la Neary sticular SCTI); (LTD); o y en o. Las écnica métrica, nde el ión 1. 74 contin fueron que lo balanz fueron ATI), vernie variab 3.4.2. El IE fue nuidad al s 3.4.2. Los testíc n separado os cubrían. Los testí za electró n identifica Para la d se utilizó er electrón Los epid bles PED ( 1. Ritmo d e semanal istema est 2. Medida culos y ep os de las . culos y ep ónica, obte ados y colo determinac una cinta ico (Ilustra ídimos fue peso epidí de recogid y se utiliz tablecido d as testicul pidídimos f glándulas pidídimos eniéndose ocados en ción de la a métrica. ación 2). eron pesad ídimo dere da del ver zó la técn durante el p ares y de fueron obt s y del epi fueron pe e las varia una caja té circunfere La longitu dos en la echo), y PE raco (IE) ica de la periodo de epidídimo enidos po dídimo, re esados de ables PTD érmica de encia (CTD ud (LTD y Ilustración epidídimos balanza e EI (peso ep MAT mano eng e adaptació os r disección etirándose forma ind D y PTI. poliespán D y CTI) y y LTI) fue n 2. Medicio s de verracos electrónica, pidídimo izq TERIAL Y MÉ guantada, ón. n. Los test las memb dividual co Posteriorm a 4ºC. y ancho (A medida c ones de testí s.  , obtenien quierdo). ÉTODOS dando tículos branas on una mente, ATD y con un ículos y do las 75 MATERIAL Y MÉTODOS 3.4.2.3. Índice gonadosomático (IG) El IG es un indicador de la relación existente entre el crecimiento testicular y el crecimiento corporal (PV) en los verracos. Para obtener el valor de IG se aplicó la siguiente ecuación: 3.4.3. Recogida de semen El semen se recogió en dos termos que contenían un vaso desechable, cubierto con un filtro. Uno de los termos además era calentado a 37ºC para recoger con la FR. El otro, se mantuvo a temperatura ambiente para recoger la FP. Inmediatamente después de recoger ambas fracciones, se procedió a la evaluación del semen. 3.4.3.1. Evaluación básica del semen La evaluación de la producción y calidad seminal se realizó a través de las siguientes variables: Volumen de eyaculado. Los mL de FR y FP fueron medidos a través de una probeta graduada. El volumen total (VT) fue obtenido sumando el volumen de las dos fracciones. Motilidad. El porcentaje de motilidad espermática (Mot, %), se realizó depositando una gota de semen en un portaobjetos, cubriéndolo con un cubre objetos atemperado a 37ºC. Posteriormente se observó la preparación en un microscopio de campo claro a 200x. El porcentaje de espermatozoides con movimiento se valoró en una escala de 0 a 100% (Lleó, 2000). Calidad de Movimiento (CM): Se calificó utilizando una escala de 0 a 5 según la técnica descrita por Martín-Rillo et al. (1996) y Lleó (2000). Para esta valoración se colocó en un portaobjetos atemperado a 37ºC una gota de FR, IG (%) = peso testicular (g) / PV (Kg) 76 MATERIAL Y MÉTODOS seguido de un cubreobjetos, también debidamente atemperado. Se observó en un microscopio de campo claro con el objetivo de 20x. La escala de valores se muestra en la Tabla 13. Tabla 13. Calidad de movimiento (CM) de los espermatozoides. Calidad de movimiento Valor Movimiento progresivo vigoroso muy rápido 5 Movimiento rápido y progresivo 4 Movimiento progresivo lento y sinuoso 3 Movimiento anormal, algunos progresivos 2 Pocos espermatozoides móviles, con movimiento progresivo, o girando sobre sí mismos 1 Movimiento inexistentes, espermatozoides inmóviles (necrospermia) 0 Concentración espermática: El contaje de células espermáticas se realizó utilizando la cámara de Neubauer. Para ello, se mezcló una muestra de FR con solución salina formolada, en una relación 1:200, utilizando una pipeta de Thomas. Posteriormente se agitó por un periodo de 3 min y se tiraron las tres primeras gotas. Una gota fue colocada sobre cada una de las plataformas de la cámara e inmediatamente observadas en un microscopio de campo claro, con un objetivo de 20x. Los cuadros fueron contados siguiendo la técnica descrita por González et al. (2008) y Hansen et al. (2006). La concentración fue expresada como número de espermatozoides contenidos en un mL de FR (Spz mL-1). Para la concentración espermática total (Spz eyaculado-1), se utilizó la siguiente ecuación: pH: Se utilizaron tira reactivas con un intervalo de medición de 5 a 10, colocando una gota de 10 µL de FR sobre la tira. Unos segundos después se observaba el cambio de coloración de la tira y se comparaba con la escala patrón de colores que presentaban estas tiras reactivas. Spz eyaculado-1= Spz mL-1 x (FR + FP) 77 MATERIAL Y MÉTODOS   Morfoanomalías (MA): Una muestra de 20 µL de FR fue colocada en un porta objetos, posteriormente se añadieron 30 µL de tinción rosa de Bengala. Ambas fueron extendidas de forma horizontal y homogéneamente sobre el cubreobjetos, dejándola secar a temperatura ambiente. Se valoró el tipo de MA en donde se incluyeron las CL, GP, y GD. Se contaron 200 espermatozoides con un microscopio de campo claro y objetivo de 20x. Se obtuvo la proporción de cada tipo de MA y se consideró el total de ellas.   Evaluación de acrosomas: Para la evaluación de los acrosomas se utilizó una muestra diluida de la FR en BTS (3:7 v/v), con una concentración de 5 x 106 Spz mL-1. Se colocó una muestra de 15 µl en un portaobjetos para realizar un frotis, dejando secar, y posteriormente sumergir en etanol puro durante 30 min, pasado este tiempo se dejo secar a temperatura ambiente (Risopatrón et al., 2001; Jiménez et al., 2003). De la lectina PSA-FICT fueron tomados 25 µl colocándolos sobre el frotis, almacenándolos inmediatamente en una cámara oscura durante 10 min. Para retirar el sobrante de PSA-FICT, se aplicó agua destilada directamente en el frotis y se procedió al secado a temperatura ambiente. Finalmente se colocó una gota de DABCO cubriéndose seguidamente con un cubre objetos, retirando el sobrante por absorción con papel de filtro (Sukardi et al., 1997; Cox et al., 1998, Risopatrón et al., 2001; Jiménez et al., 2003). Las muestras fueron analizadas en un microscopio con un filtro de 480 nm con el objetivo de 100x de inmersión. Se contaron 200 células por muestra, evaluando las características acrosomales según la clasificación de Nicolaeva et al. (1998); Jiménez et al. (2003); Chenoweth (2005): Integridad Acrosomal (IAc): Todos los espermatozoides que mantuvieron la tinción PSA-FICT, y mostraban una membrana uniforme y completa. Acrosoma dañado (AD): Aquellos espermatozoides que mostraron deformidad de la membrana manteniendo la tinción PSA-FICT. Acrosoma reaccionado (AR): Todos aquellos espermatozoides que perdieron la tinción de PSA-FICT. 78   Lopéz Halom FR di un tu 37ºC. en un esper forma cubre micro conte destila que c los p ambie se ob con A croma croma fragm Ilustra fluoroc ADN. a b. Espe 3.4.4. Índ El anális z-Fernánd max® (Chro luida con P bo eppend Los porta na bandej rmatozoide ar un mic objetos c gel. Los p nía 10 mL ada por es ontenían e portaobjeto ente. Para la le servaron e En la inte ADN fragm atina alred atina com mentado (Ilu ación 3. cromo para a Espermato ermatozoide dice de fra sis de IF dez et al. omaCell S PBS a una dorf con a aobjetos re a metálica es-agarosa crogel deja cuidadosam portaobjeto L de soluc spacio de 5 etanol al 70 os se colo ectura se t en un micro erpretación mentado (S edor de su mpacta, es ustración Espermatozo determinar ozoides con A con ADN fra agmentaci fue realiz (2007, 20 L, Madrid, a concentr agarosa líq ecubiertos a, a conti a. Se cubr ando solid mente, ev os se colo ción de lis 5 min, tran 0, 90 y 100 ocaron ho tiñeron con oscopio de n de la lec SpzF) cuan u cabeza. ste fue c 3). oides teñid r fragmenta ADN no frag agmentado ( ión de AD zado de a 008). Para Spain). S ración de 2 quida de b de una pe inuación s rieron rápid dificar a vitando ha ocaron ho is, transcu nsfiriéndolo 0% durante orizontalme n una gota e fluoresce ctura de IF ndo se obs Si por el c considerad dos con ación de mentado; (SpzF). DN esperm acuerdo a a ello, se Se tomaron 2 x 106 Sp bajo punto elícula de se añadier damente c 4ºC dura acer presi rizontalme urridos 10 os de form e 2 min en ente y se a de fluoroc encia con e F se consid servó un h contrario, e do como MAT mático (IF) a la técni utilizó el n 25 μl de z mL-1, int o de fusión agarosa fu ron 20 μl con un cub nte 5 mi ón o ras ente en un min se la a secuenc n cada una e dejaron cromo (sec el objetivo d deró a un halo grand el halo era un espe TERIAL Y MÉ ca descrit Kit Sperm una mues troduciénd n atemper ueron colo de suspe breobjetos n. Se ret sgaduras na bandej avaron con ciada a ban a. A continu a tempe cción 3.1.5 de 40x. espermato de y disper a pequeño ermatozoid ÉTODOS ta por m-Sus- stra de ola en rada a ocados ensión s, para tiró el en el a que n agua ndejas uación eratura 5.10) y ozoide rso de y con de no 79 MATER utilizó verrac Poste esper duran (Ilust poder conte insem RIAL Y MÉTOD Para obte ó la siguien 3.4.5. Fe 3.4.5. Cada do co-1) y 17 m Las dosis eriormente rmática. In nte 3 min. ración 4). Tras los r calcular nían 1x10 minar a los Ilust (b), p a DOS ener el IF nte ecuació cundación 1. Muestr osis semin mL de med s fueron m fueron c mediatame El SE fue lavados e la concen 06 Spz mL- ovocitos. ración 4. M para la inse IF = SpzF se contaro ón: n in vitro ( as semina nal consist dio de BTS mantenidas contrastad ente despu e resuspen el sedimen ntración y -1 (Gil et a Mezclas se minación in * 100/ No. on 300 esp (FIV) ales tió en una S. s a 17ºC d das para ués, los tu ndido tres nto resulta preparar l., 2006). D eminales (a) n vitro de ov . Espermat b permatozo a mezcla durante un valorar l bos fueron veces en ante fue r con ello De cada do ) y dilución vocitos. tozoides c oides por p de 3 mL tiempo no la Mot y n centrifug 10 mL de esuspendi las dosis osis se tom n de las mis ontados  portaobjeto L de FR ( o mayor a y concent ados a 19 e medio PB do en MF seminale maron 50 µ smas os y se (1 mL a 10 h. tración 00 x g BSDm F para s que µl para 80 Almiñ en un Falcó elimin célula 37ºC. cuadr para homo con o 3.4.5. La prueb ñana (2008 tiempo no Los ovoc n de 15 m nó el sobr as folicular El conten riculada. E realizar l ogéneo y e oplasma u 2. Ovocito ba FIV se 8). Los ova o mayor a 6 citos fuero mL para se renadante es se resu nido del tu sta placa f a selecció estaban rod uniforme. os inmadu e realizó s arios fuero 60 min pos on obtenid dimentació y el sed uspendió e ubo fue co fue coloca ón de los deados de uros para siguiendo on manten sterior a su dos por a ón durante dimento re en medio d olocado en ada bajo un s ovocitos e al menos inseminac la técnica idos a 37º u colección spiración e 3 min. Tr esultante c de lavado n una plac n microsco s que pre s dos capa MAT ción in vit a de Gil C y llevad n (Ilustrac y colocad ranscurrido compuesto de los ovo ca de Petr opio estere esentaban as de célu Ilustración cerdas pre obtención ovocitos p en la FIV. TERIAL Y MÉ tro et al. (20 os al labo ión 5). dos en un o este tiem o de ovoc ocitos PBS ri (90 x 14 eoscópico un citop ulas de cúm n 5. Ovari epúberes p y evaluaci para su util ÉTODOS 006) y ratorio n tubo mpo se citos y SDm a 4 mm) a 60x, plasma mulus, os de para la ón de ización 81 MATERIAL Y MÉTODOS Una vez seleccionados los ovocitos se lavaron tres veces en medio PBSDm y se transfirieron a placas de Petri (35 x 10 mm) con 2 mL de MF previamente atemperado a 39ºC y estabilizado en una estufa con CO2. 3.4.5.3. Fecundación y cocultivo de gametos Se tomaron 50 µL de dilución espermática 1 x 106 Spz mL-1, agregándolos a la placa de Petri que contenía una media de 20 a 22 ovocitos. Los gametos fueron coincubados bajo una atmósfera de 5% de CO2 en aire a 39ºC, con una humedad del 95 al 100%, durante un periodo de 16 a 18 h. Tras la coincubación los ovocitos fueron retirados del MF y se lavaron tres veces en medio PBSDm, pipeteando repetidas veces para eliminar los espermatozoides adheridos a la zona pelúcida. 3.4.5.4. Tinción y valoración microscópica de la FIV Con el fin de evaluar los indicadores de fecundación, los ovocitos denudados se colocaron en portaobjetos a modo de microgotas, con líneas de vaselina laterales y sobre éste un cubreobjetos que era presionado cuidadosamente para evitar la ruptura de los mismos. Se fijaron en una solución de ácido acético glacial y etanol puro en una relación 1:3 (v/v) a temperatura ambiente durante 72 h. Posteriormente, los ovocitos fueron teñidos con Lacmoid al 1% y se examinaron con un microscopio de contraste de fase a 20x y 40x. Los indicadores de FIV se evaluaron a las 15 h post-inseminación. Los ovocitos degenerados, inmaduros y ovocitos con el oolema roto o con una apariencia anormal del citoplasma fueron excluidos de la prueba. Las características de cada indicador evaluado se muestran en la Tabla 14. 82 MATERIAL Y MÉTODOS Tabla 14. Variables evaluadas en el análisis de fecundación in vitro (FIV). Variable Medida Identificación Ecuación Observaciones Ovocitos inseminados Número OI Total de ovocitos coincubados Ovocitos penetrados % OP OP * 100 / total de OI Ovocito con presencia de espermatozoides o cabezas con su respectivo flagelo Ovocitos monospérmicos % OM OM * 100 / OP Ovocitos conteniendo sólo una cabeza de espermatozoide o un pronúcleo masculino y los dos cuerpos polares Espermatozoides por ovocito Número EO Número de espermatozoides en cualquier estadio de descondensación por OP Eficiencia de fecundación % EF % OM * 100 / OI Desarrollo de pronúcleos % DPn Presencia de un pronúcleo masculino, estando presente su correspondiente flagelo y los dos cuerpos polares Fuente: Gil et al., 2006. 3.4.6. Determinación de Zn 3.4.6.1. Obtención de muestras para AEAA Las muestras utilizadas para la determinación de Zn, fueron obtenidas de los testículos y epidídimos, una vez que los verracos fueron sacrificados. En tanto que el PS y el SE se obtuvieron de los eyaculados de los verracos utilizados en esta investigación. 3.4.6.1.1. Muestras de testículos y epidídimos La técnica utilizada para la determinación de MS, H y C, fue la reportada por la AOAC (2000). Se tomaron 200 g de tejido testicular para su análisis, mientras que del epidídimo se tomo el órgano completo. Posteriormente las muestras se colocaron en crisoles de porcelana y sometidas a desecación por 24 h, a temperatura constante de 98 a 100ºC. Transcurrido ese tiempo, los crisoles se transfirieron a un desecador hasta que su temperatura fue constante. Una vez pesados en la balanza analítica, el porcentaje de MS y/o H se obtuvo por diferencia. 83 MATER Poste porce 120ºC de los inorgá dejaro se co una te balanz centrif retirad proce refrige RIAL Y MÉTOD Las mue eriormente lana pesad Los criso C se alcanz s 60 min la El tiemp ánico hom on enfriar d locaron en emperatura Los criso za analític 3.4.6 La FP c fugada a 3 do y colo dimiento a erado hast DOS estras se se tomo dos previa oles se col zaban en 3 a temperatu Ilu po de inc ogéneame dentro de n un desec a constant oles que co ca y por dife .1.2. Mues contenida 3000 x g d ocado en anterior. El ta su anális ecas fuero una mues mente. locaron de 30 min. En ura se llevó ustración 6. ineración ente blanc la mufla ha cador de c e y sin hum ontenían l erencia se stras de p en un tub durante 10 otro tubo PS fue de sis por AEA on molida stra de 6 g entro de un n el mismo ó a 550ºC Obtención d fue de 1 o o ligeram asta alcan cristal, en d medad. a materia e obtuvo el lasma sem bo con ca min (Ilust o con la epositado e AA. as finame g, que fue na mufla p tiempo se (Ilustració de cenizas (C 12 h, con mente gris zar una te donde se m incinerada porcentaje minal (PS) apacidad d tración 7). misma ca en un tubo ente y ho e colocada programad e llegaba a ón 6). C). nsiguiéndo s y suave. emperatura mantuviero a, fueron p e de C. ) de 10 mL El sobren apacidad, o tapado he omogeneiz a en criso da. Los pri 250ºC y a ose un m Los criso a de 90 a 1 on hasta lle pesados e L, fue pes nadante (P repitiéndo erméticam zadas. les de meros a partir aterial oles se 100ºC, egar a en una sada y PS) fue ose el ente y 84 previa mues retirán desion de lo sobre pegad 24h y Se pe Ilustración 3.4.6 Una mue amente pe tra de FR a Para obte ndose el nizada, me s esperma nadante. El tubo f do en las p posteriorm esaron y po n 7. Obtenció 6.1.3. Mue estra de FR esado en u al tubo, se ener el SE sobrenada ezclándola atozoides. ue colocad paredes de mente se c or diferenc ón de plasma stras de s R de 10 m una balanz e pesó nue E, las mue ante. El a suaveme El SE fu do de form el mismo. S colocó por cia se obtuv a seminal (P sedimento L fue colo za analític vamente. stras se c SE fue r nte para d ue centrifu ma vertical Se dejó se 30 min en vo el peso S). o espermá ocada en u ca. Una ve entrifugaro resuspendi isolver el S ugado dos l, para esc ecar a temp una estufa del SE. Ilustra sedime almace MAT ático (SE) un tubo plá ez que le on a 3000 ido en 10 SE, y así o veces m currir total peratura a a a 98ºC (I ación 8. Obte ento espermá enamiento. TERIAL Y MÉ ástico con fue coloca x g por 1 0 mL de obtener el l más, retiran mente el l mbiente d Ilustración ención de ático (SE) y ÉTODOS tapón, ada la 0 min, agua avado ndo el líquido urante n 8). 85 MATER gramo matra tambi de are 350ºC volum y se elimin volum agua RIAL Y MÉTOD 3.4.6. (AEAA 3.4 3 En un m o de C de az 100 mL Para la d én dentro ena, el cua C. El conte men de 50 m Una vez dejaron d nación de métrico, util desionizad Ilu dilu Es DOS 2. Anális A) .6.2.1. Dig 3.4.6.2.1.1. atraz Erlen e testículo. de solució digestión de la cam al se fue ca enido de H mL. finalizada dentro de vapores á lizando un da (Ilustra stración 9. ución de spectrofotóme sis de e gestión y d . Muestras nmeyer de . Dentro d n HCl18.5 de la mue pana de ex alentando HCl18.5% la digestió la campan ácidos. La embudo c ación 9). Filtrado de la las mues etro de Abso spectrofo dilución de s de testíc e 500 mL, de una cam 5%. estra se u xtracción. lentamente se fue red ón, se retira na de ext a solución con un filt as muestras stras para orción Atómic otometría e muestra culo fue depos mpana de utilizó un El matraz e hasta alc duciendo aron los m racción, h digerida f ro Albet y digeridas y su lectu ca. de abso as para AE sitada una extracción baño de a fue introdu canzar una por evapo atraces de hasta enfri fue filtrada aforándol matraces co ura con orción ató EAA a muestra n se adicio arena, col ucido en e a temperat oración has el baño de ara y ces a en un m a a 500 m on el ómica de un onó al ocado el baño ura de sta un arena sara la matraz mL con 86 MATERIAL Y MÉTODOS 3.4.6.2.1.2. Muestras de epidídimo La muestra de C del epidídimo fue pesada en cantidades de 0.5 g. El procedimiento para la digestión de las muestras fue el mismo que el descrito para el testículo. Sin embargo, en este caso el filtrado fue en un matraz volumétrico aforado a 100 mL. 3.4.6.2.1.3. Muestras de sedimento espermático (SE) El SE seco fue pesado en una balanza analítica y posteriormente colocado en un matraz Erlenmeyer de 500 mL. La digestión del SE fue realizada con la misma metodología descrita para las C de testículo y epidídimo (Ilustración 10). La solución restante de la digestión fue filtrada en un matraz volumétrico aforado a 100 mL, siguiendo la metodología descrita para el resto de las muestras. Ilustración 10. Digestión de sedimento espermático (SE). a. Muestras de SE almacenadas en eppendorf. b.SE en HCl18.5%. c. Solución digerida de SE. 3.4.6.2.1.4. Muestras de plasma seminal (PS) Con una micropipeta se tomó 1 mL de PS depositado en un matraz volumétrico aforado a 100 mL, previamente tarado. El matraz con el PS fue pesado una vez más en una balanza analítica (Ilustración 11). Se agrego agua desionizada al matraz hasta aforarlo a 100 mL, diluyendo el PS agitándolo vigorosamente para obtener un solución homogénea. a b c 87 MATER realiza calibra capila los va fueron epidid direct en pp RIAL Y MÉTOD 3.4 El AEAA ación. Po ado según Tabl para La lectur ar dentro de La conce alores de Z n transfor dimario. E amente en pm de Zn m Varia Long Anch Limit Corr Integ Flujo Flujo DOS .6.2.2. Lec A es una or ello, en n las instruc la15. Cond a determina ra de las el matraz ( entración d Zn contenid rmados a En el cas n base a M mL-1. able gitud de ond hura de rend te menor de riente de lám gración (S) o de aire (L/m o de acetilen ctura de es a técnica n esta in cciones de diciones d ar Zn. muestras (Ilustració de Zn fue dos en las ppm de o del SE MS. Por su da Zn (nM) dija (nM) e detección mpara (mA) min) no (L/min) spectrofo de alta vestigació e operación de operació diluidas se ón 12). mostrada s C, estaba Zn en E las ppm parte la le (ppm) Ilustración muestras d tometría d selectivida n se utili n descritas ón del esp e realizó a automátic an reportad MS para m de Zn ctura de Z n 11. D de plasma se de absorc ad, sensib zó un es s en la Tab pectrofotóm una a un camente e dos en ppm los tejid (ZnSE) e n en PS (Z Valor 213.9 1.0 >0.01 5.0 5.0 13.5 2.00 ilución de eminal (PS). ión atómi bilidad y spectrofotó bla 15. metro na, colocan en el orde m. Estos v dos testicu eran calcu ZnPS) se o e ca rápida ómetro ndo el nador, valores ular y uladas obtuvo 88 3.5 cuales en S efecto (York- despu tratam ajusta verrac sema Il 5. Desarro La inves s se descr 3.5.1. Ex los verra Se realizó anchonuño o de los tr -Landrace El PI de ués fueron mientos de Los verra ada según El CPD s co. El ritmo d na, obtenié lustración 1 ollo de los tigación fu riben a con xperiment acos ó en las in o, Provinc ratamiento ). cada verra alojados manera a acos recib el PV, la G se registró de recogid éndose co 2. Espectrof s experime ue planific ntinuación. o 1. Eval nstalacione cia de Se s en las c aco se obt en las jau leatoria. ían el pie GPS y la C ó diariame da propues n ello el IE fotómetro de entos cada para uación de es de la Gr egovia. E característi tuvo al inic las individ nso una v CC semana ente, obten sto para es E para cada e absorción a desarrolla el compor ranja Porci n este ex icas produ cio del exp uales y les vez al día, al. niendo la d ste experim a tratamien MAT atómica ar cinco e rtamiento na la Jabo xperimento uctivas de perimento. s fue asign en cantid dinámica d mento fue nto. TERIAL Y MÉ xperimento productiv onera, loca o se eva 35 verrac Inmediata nado uno dad previa de consum de una ve ÉTODOS os los vo de alizada luó el cos F1 mente de los mente mo por ez por 89 MATERIAL Y MÉTODOS Durante las16 semanas que duró el experimento se obtuvo el PV y la GPS. La dinámica de crecimiento por semana de cada verraco, se obtuvo a través de la información de todo el periodo experimental. El PV tomado en la semana 16, se considero como el PF de este experimento. Tras la eyaculación, los verracos eran examinados físicamente para evaluar la CC. Los verracos fueron calificados con base al aspecto físico utilizando los valores que se muestran en la Tabla 12. En ningún caso se permitió que la CC superara valores de 4 y ni se presentaran verracos con CC menor a 2. También fue evaluado el crecimiento morfométrico de ambos testículos, siguiendo la metodología descrita anteriormente (sección 3.4.2) y evaluando las variables: SCTD, SCTI, SCTT, LTD, LTI. Con esta información se obtuvo la dinámica de crecimiento testicular por semana. Una vez sacrificados los verracos, se procedió a la disección de los órganos sexuales. Fueron identificados los 70 testículos y 70 epidídimo, colocados en cajas térmicas de poliespán, para ser transportados al laboratorio de Producción Animal de la Universidad Complutense de Madrid. Las variables medidas en estos órganos se describen en la sección 3.4.2.2. El número de observaciones (n) obtenidas durante las 16 semanas evaluadas, fueron 560 para las variables CPD, PV e IE, y 529 de CC. El IG se obtuvo utilizando el PF del verraco y el peso testicular diseccionado. Se utilizó la ecuación que se describe en la sección 3.4.2.3. 90 Esquemaa 2. Repres sentación n del Expe MAT erimento 1 TERIAL Y MÉ ÉTODOS 91 MATERIAL Y MÉTODOS 3.5.2. Experimento 2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado, y de la evaluación de la integridad acrosomal El objetivo de este experimento fue evaluar el efecto de los tratamientos que contenían diferente fuente y niveles de Zn, en la producción y calidad del eyaculado de verracos. Para ello, se utilizaron las instalaciones de la Granja la Jabonera, durante un periodo de 16 semanas, tiempo durante el cual fueron recogidos semanalmente los eyaculados de los animales. Cada verraco recibía el pienso en un solo suministro. Un total de 577 eyaculados fueron evaluados. Las variables se analizaron siguiendo la sección 3.4.3. En el laboratorio dispuesto en la granja, se preparaba el material para el eyaculado y los medios de conservación para las submuestras seminales que posteriormente eran trasladadas al laboratorio de la UDZ. El eyaculado de los verracos era almacenado en termos independientes para la FR y FP. Ambas fracciones eran medidas con una probeta y se obtenía el volumen (mL). La suma de los valores de FR y FP, fue considerada como el VT. De la FR se obtuvieron los valores de Mot, CM, pH, Spz mL-1, MA, CL, GP, GD y siguiendo las técnicas descritas anteriormente para cada una de estas variables. En la séptima semana de experimentación fue iniciado el análisis para identificar el estado de los acrosomas. Se utilizó una submuestra que se obtenía a través de la mezcla de 3 mL de FR con 7 mL de BTS. Esta submuestra era colocada en un tubo de plástico tapado herméticamente, y depositada en una caja de poliespán con refrigerantes, para conservarla a 17ºC, así era llevada al laboratorio UDZ, en un periodo no mayor a 4 h. Se procedía a realizar el análisis del estado acrosomal preparando las muestras según la metodología descrita en la sección 3.4.3.1. Se obtuvieron los porcentajes de IAc, AD, y AR de cada muestra. Con los valores de cada una de las variables se analizó la dinámica que presentó durante las 16 semanas que duro este experimento. 92 Esquemaa 3. Repres sentación del Exper MAT rimento 2 TERIAL Y MÉ . ÉTODOS 93 MATERIAL Y MÉTODOS 3.5.3. Experimento 3. Evaluación del estado del ADN nuclear espermático El objetivo del Experimento 3 fue evaluar el efecto de la fuente y nivel de Zn en el estado que guardaba el ADN espermático. Se utilizaron un total de 416 muestras de FR. Para ello, fueron utilizadas a partir de la semana 6 y durante 14 semanas, submuestras de la FR del eyaculado de los 35 verracos del Experimento 2. Los análisis fueron realizados en el Laboratorio de Genética de la Facultad de Ciencias, de la Universidad Autónoma de Madrid. La técnica utilizada para cumplir con este objetivo fue la descrita por Lopéz-Fernández et al. (2007, 2008), la cual incluye el uso del Kit Sperm-Sus-Halomax® (ChromaCell SL, Madrid, Spain). Con esta técnica se obtuvieron los índices de fragmentación del ADN espermático (IF) por semana y tratamiento. Para ello se tomaban 25 μl de una muestra de FR la cual era diluida con PBS, hasta llegar a una concentración de 2 x 106 Spz mL-1, y posteriormente se procedía a realizar la metodología descrita en la sección 3.4.4. 94 Esquemaa 4. Repres sentación del Exper MAT rimento 3 TERIAL Y MÉ . ÉTODOS 95 MATERIAL Y MÉTODOS 3.5.4. Experimento 4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro (FIV) de espermatozoides de verracos tratados con diferente fuente y nivel de Zn Para estudiar el efecto de la fuente y nivel de Zn incluido en el pienso de los verracos en la capacidad fecundante de los espermatozoides, se realizó un experimento con ovocitos de cerda prepúberes en el laboratorio de Reproducción del Hospital de Enseñanza Veterinaria de la Universidad de Murcia. Se utilizaron 14 dosis seminales (2 por tratamiento) y un total de 1160 ovocitos. La técnica utilizada fue la descrita por Gil et al. (2006) y modificada por Almiñana (2008) la cual esta mencionada en este Capítulo en la sección 3.4.5. Este experimento se realizó durante la semana 15 y 16 de eyaculación de los 35 verracos utilizados en el Experimento 2. Utilizando la información previa (14 semanas) de la calidad seminal que producían dichos verracos se procedió a seleccionar a los tres mejores de cada tratamiento. Lo que permitió elegir 21 animales, eliminando el efecto individual del verraco, buscando con ello que los resultados mostraran la capacidad de penetración de los espermatozoides que les debió conferir el tratamiento. Un mL de cada FR fue tomado con una micropipeta, y colocado en el tubo plástico estéril con tapa de 20 mL de capacidad, el cual contenía 17 mL de medio de conservación BTS. De esta manera se obtuvieron 7 mezclas de FR por semana, las cuales correspondieron a una por tratamiento y con ellas se produjo cada una de las dosis seminales que fueron utilizadas en un tiempo no mayor a 10 h en la técnica de FIV. En este experimento fue utilizada una dosis de mezcla seminal de cada tratamiento por semana. La producción de las dosis seminales fue realizada como se explicó en la sección 3.4.5.1. Con ellas se inseminaron los ovocitos seleccionados para este experimento. En cada semana se incluyó una media de 88 ovocitos por tratamiento, distribuyéndolos aleatoriamente en cuatro cajas de Petri y colocando 22 ovocitos en cada una de ellas. Fueron evaluadas las variables de FIV que se muestran en la Tabla 14. 96 Esquemma 5. Rep presentaci ón del Ex MAT perimento TERIAL Y MÉ o 4. ÉTODOS 97 MATERIAL Y MÉTODOS 3.5.5. Experimento 5. Evaluación de la concentración de Zn en tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (PS) y sedimento espermático (SE) En la semana decimo novena se llevaron los verracos al matadero frigorífico ESFOSA, Vic, en Barcelona. Se obtuvieron por disección el paquete de órganos sexuales de los 35 verracos. Los testículos fueron separados de los epidídimos y limpiados de los restos de membranas y tejidos adheridos. Para la realización de este experimento se procedió a utilizar la técnica oficial de la AOAC (2000). De cada testículo fue tomada una muestra como se describió en la sección 3.4.6.1, obteniéndose el porcentaje de MS, H y C que contenían cada uno de los 70 testículos y 70 epidídimos de acuerdo con la metodología antes descrita (sección 3.4.6.1.1). Una vez obtenidas las C, se realizaron las diluciones según la metodología señalada en la sección 3.4.6.2.1.1 y 3.4.6.2.1.2. Para la obtención de las muestras de PS y SE, se siguió la metodología descrita en la sección 3.4.6.1.2 y 3.4.6.1.3 respectivamente. Un total de 490 muestras de PS, y 157 de SE se digirieron con base en la metodología que se anota en la sección 3.4.6.2.1.3, para el SE y en la sección 3.4.6.2.1.4 para el PS. La lectura de espectrofotometría fue realizada con la metodología descrita en la sección 3.4.6.2.2. Los AEAA permitieron determinar la dinámica que tuvo la concentración de Zn en el SE (ZnSE) durante cinco semanas (semana 12 a 16) y de 16 semanas para el ZnPS. 98 Esquemma 6. Rep presentaci ón del Ex MAT perimento TERIAL Y MÉ o 5. ÉTODOS 99 MATERIAL Y MÉTODOS 3.6. Análisis estadísticos de los resultados Para realizar los análisis de resultados se utilizó el paquete estadístico SAS (Statistical Analysis Systems 2003, SAS/ STAT User’s Guide, Release 9.0, Inst. Inc, Cary NC, USA). El objetivo general de la investigación fue determinar el efecto de la fuente y nivel de Zn en la eficiencia reproductiva de verracos. Para ello se probaron durante un total de 19 semanas, siete tratamientos los cuales se pueden observar en la Tabla 6. Durante estas semanas se desarrollaron cinco experimentos. Se utilizaron 35 verracos, considerándolos como unidades experimentales, los cuales fueron distribuidos aleatoriamente en las jaulas que se utilizaron para alojarlos, posteriormente se asignaron de la misma manera los tratamientos a cinco verracos que constituyeron las repeticiones de cada tratamiento. Antes de realizar el análisis de la varianza para un modelo de efectos mixtos con los modelos propuestos en cada experimento, se probaron las estructuras de covarianza de los datos de cada variable: Componentes de varianza (VC), Simetría Compuesta (CS), Autoregresiva (AR1) y No estructurada (UN), y se seleccionó la mejor de acuerdo a los criterios de información de Akaike (AIC) y el criterio Bayesiano de Swarz (BIC) según el valor mínimo obtenido. Para probar los supuestos de normalidad y homogeneidad de la varianza del modelo, se realizaron las pruebas de Shapiro-Wilks y Bartlett respectivamente. Las variables que no cumplieron estos supuestos fueron transformadas a arco seno de 1+Y y logaritmo natural de Y según se distribuyeran los datos como una binomial o como un función exponencial, buscando cumplir con las suposiciones del modelo mencionadas. En el caso de las variables expresadas en escalas débiles o que no cumplían las suposiciones de distribución normal de las observaciones se recurrió a la estadística no paramétrica, aplicando la prueba de U-Mann-Withney, cuando se compararon únicamente dos medias y la prueba de Kruskall-Wallis cuando se tenían más de dos medias independientes. 100 MATERIAL Y MÉTODOS En el análisis de comparaciones múltiples de medias, utilizando variables continuas, se utilizó la prueba de comparaciones múltiples denominada Diferencia Honesta Significativa, también conocida como Prueba de Tukey. Así mismo, se uso la prueba ajustada de Tukey (Adjusted Tukey, SAS) cuando se compararon medias de Mínimos Cuadrados (LSMEANS). Para la comparación de medias en variables expresadas como rangos se utilizó una modificación de la prueba de Tukey denominada Prueba de Nemenyi. Antes de realizar el experimento se establecieron dos niveles de confianza (α), considerando como significativa una diferencia entre un par de medias cuando el nivel de probabilidad fue de P<0.05 y altamente significativa si fuera P<0.01. De acuerdo con lo anterior, se procedió a analizar la información obtenida en cada uno de los experimentos realizados. Los valores de cada variable fueron analizados con un Diseño Completamente al Azar (DCA) con medidas repetidas en tiempo, utilizando el PROC MIXED de SAS, en el cual el modelo incluyó los efectos fijos del tratamiento, tiempo y la interacción tratamiento*tiempo, así como los efectos aleatorios de animal y error, con este procedimiento se analizaron las diferencias entre verracos a lo largo del periodo de estudio (19 semanas) y entre verracos dentro de periodo. También fue incluido el análisis del efecto del nivel y fuente y la interacción de los mismos. En particular las variables CC, CL, GP, GD, e IF fueron analizadas utilizando la prueba de Kruskall-Wallis, debido a la escala empleada para su valoración. Para analizar los resultados de FIV se utilizó un análisis de comparaciones preplaneadas entre grupos de tratamientos [Comparaciones ortogonales de tratamientos o Contrastes ortogonales (C1, C2, C3….C6)]. Para ello, se consideró la estructura factorial de tratamientos 3 x 2 (fuentes x niveles) + un testigo, estableciendo seis contrastes (C1: Control vs Fuentes de Zinc; C2: Fuentes inorgánicas vs Fuente orgánica; C3: ZnSO4·H2O vs ZnO; C4: ZnSO4150 vs ZnSO4200; C5: ZnO150 vs ZnO200; C6: Zn-Met150 vs Zn-Met200). 101 MATERIAL Y MÉTODOS También se probó el grado de asociación entre las variables morfométricas testiculares, y las variables PT, PE, PV, así como entre las variables PT, Spz mL-1 y VT, y el PE, FP y VT, estimando el coeficiente de correlación (r).   Para establecer relaciones causa-efecto se utilizó un modelo de regresión lineal múltiple, con el PROC GLM (modelo lineal general) de SAS, estimando los coeficientes (β’s) para las variables IF, ZnSE, SpzO, FIV, OM, DPn, Mot, MA e IAc. En la selección de las variables para ser incluidas en el modelo de regresión se utilizó el procedimiento de regresión por pasos (PROC STEPWISE) del programa SAS. 102   Zn RESULTADOS    RESULTADOS  4. RESULTADOS 4.1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos Los verracos utilizados para obtención de dosis seminales, deben ser cuidadosamente mantenidos durante su estancia en centros de inseminación. En una evaluación semanal se considera pertinente analizar el peso corporal inicial (PI), ganancia de peso semanal (GPS), o al menos la condición corporal (CC), con objeto de detectar la existencia de posibles problemas en los verracos que puedan alterar la calidad seminal. Para ello, es necesario considerar el consumo de alimento suministrado (CPD) y el ritmo de trabajo (IE) al que son sometidos. Los resultados obtenidos de esta evaluación productiva se presentan en la Tabla 16. Tabla 16. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de variables relacionadas con el comportamiento productivo de verracos alimentados con piensos que contenían diferentes fuentes y niveles de Zn.* *Comportamiento productivo de verracos (n=35): Peso inicial (PI); peso final (PF); ganancia de peso semana-1 (GPS); consumo de pienso día-1 (CPD); condición corporal (CC); intervalo entre eyaculados (IE). Periodo de evaluación: 16 semanas. Error estándar (EEM). **Las variables GPS y CPD fueron analizadas utilizando como covariable el IE y para PF se utilizó como covariable el PI. a,b Medias con distinto superíndice en columna son diferentes (P = F). Tratamiento PI PF Variables GPS** CPD** CC* IE Kg Kg g Kg Grado Día Control 142.48 166.87 1.410 2.016a 2.69c 6.36b ZnSO4150 142.48 162.63 1.260 1.943ab 2.83bc 7.38a ZnSO4200 145.40 168.38 1.680 1.870b 3.09b 6.87ab ZnO150 145.64 166.77 1.610 1.850b 3.45a 7.09ab ZnO200 149.25 170.86 1.690 1.903b 3.05b 6.76ab Zn-Met150 139.70 162.81 1.320 1.910b 2.83bc 6.43ab Zn-Met200 140.80 166.71 1.480 1.923b 2.89b 6.25b EEM 2.99 3.24 0.260 0.02 0.04 0.22 Probabilidad (P = F) 0.33 0.63 0.91 0.0001 0.0001 0.001 103 RESULTADOS  La edad media de los verracos al inicio de la prueba biológica fue de 8.5 meses. El PI no mostró diferencias (P = 0.33) entre tratamientos. Sin embargo, para incrementar la precisión en la evaluación de tratamientos, el PI fue incluido como covariable en el modelo estadístico. Las medias de mínimos cuadrados de PF no mostraron diferencias entre tratamientos (P = 0.63). El tratamiento ZnSO4150 mostró el PF más bajo con 162.63 Kg, siendo ZnO200 el que produjo mayor peso (170.68 Kg) en los verracos al finalizar la prueba. La GPS no mostró diferencias (P = 0.91) entre tratamientos (Tabla 16), aunque se puede observar un mayor valor en los tratamientos que contenían como fuente ZnO y en el tratamiento ZnSO4200. El aumento osciló entre 180 a 400 g de GPS. Por su parte, la evaluación de la interacción Tratamiento*Tiempo, no arrojó diferencias dentro de tratamientos (P = 0.23) durante las 16 semanas del experimento pero, identifica al ZnSO4150 y al Zn-Met150 como los tratamientos con GPS más bajos, siendo el ZnO200 el de mayor ganancia media durante 8 semanas (Gráfica 1). Gráfica 1. Peso vivo (PV) por tratamiento durante el periodo evaluado. Las líneas representan medias semana-1: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Error estándar de la media (EEM): PV (EEM, 3.54, n=551); CC (EEM, 0.23, n= 551). Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS. (P = 0.23).    130 140 150 160 170 180 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 PV     (K g) Semana 0 104 RESULTADOS  El CPD en los verracos del tratamiento Control fue mayor (P = 0.0001), con respecto al resto de los tratamientos, a excepción del ZnSO4150. Estos dos tratamientos fueron los de mayor consumo durante la prueba, al menos 87.5 ± 26.5 g más por día (media ± DE), mientras que el ZnO150 (1.850 Kg día-1) fue el menos consumido, siendo notoria la diferencia (≈166 g día-1) con respecto al Control (2.016 Kg día-1) (Tabla 16). Los tratamientos que incluyeron alguna fuente y nivel de Zn fueron estadísticamente iguales (P > 0.05), pero numéricamente diferentes entre ellos en el CPD, al menos 93 g de pienso día-1. Los verracos tuvieron CPD diferentes durante el periodo evaluado, que oscilaron entre 285 a 628 g día-1 (P = 0.0001). El consumo de los verracos de los tratamientos Control y ZnO150 durante el periodo evaluado, se mantuvo por encima de todos los tratamientos y no mostró diferencias (P > 0.05). La CC observada en los verracos con el sistema de alimentación utilizado en este experimento, generó diferencias entre tratamientos (P = 0.0001) (Tabla 16). Los verracos del tratamiento Control tuvieron una CC media de 2.69, siendo este valor más bajo que los demás tratamientos (ZnSO4200, ZnO150, ZnO200 y Zn-Met200). Mientras que el tratamiento ZnO150, mostró el grado de CC (3.45) más alto. En la Tabla 17, se observa que ningún tratamiento tuvo animales con CC 1 o/y 5. Además, destaca el hecho que de 529 evaluaciones realizadas de CC durante esta etapa, el tratamiento Control con una frecuencia del 6.24%, el ZnSO4150 con un 3.02% y el Zn-Met150 con un 3.02% tuvieron mayor número de animales con CC 2. El Zn-Met200 registró la mayor frecuencia de animales con grado 3 y el tratamiento ZnO150 presentó verracos con grado 4, con una frecuencia de 5.1%. Mientras que en el tratamiento ZnSO4150 no se presentó ningún animal con grado 4. 105 RESULTADOS  Tabla 17. Efecto de la fuente y nivel de Zn en la condición corporal (CC) y la frecuencia de presentación (%) en verracos. Tratamiento Frecuencia de presentación del grado de CC tratamiento -1** 2 3 4 n Control 6.24 7.94 0.76 79 ZnSO4150 3.02 11.15 0.0 75 ZnSO4 200 0.38 14.56 2.08 90 ZnO150 0.57 6.24 5.1 63 ZnO200 0.76 9.64 1.32 62 Zn-Mer150 3.02 10.78 1.32 80 Zn-Met200 2.08 12.48 0.57 80 EEM 1.55 1.48 1.56 % 16.07 72.78 11.15 100 n 85 385 59 529 *Medias de mínimos cuadrados ± error estándar (EEM). Periodo de evaluación: 16 semanas. Las medias fueron obtenidas utilizando como covariable el IE. **No existieron valores para la condición corporal (CC) con grado 1 y 5. n = Valores de evaluaciones de CC por tratamiento (n = ∑ tratamiento-1 grado de CC-1). n = Observaciones por grado de CC-1. En la Gráfica 2, se observa que la mayor variación entre tratamientos en relación a la CC ocurrió en las primeras nueve semanas, en las cuales el Control y Zn-Met150 tuvieron CC inferiores al grado 3. Caso contrario ocurrió con ZnO150 ya que, durante 12 semanas se mantuvo con una CC mayor al grado 3. 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 C C ( gr ad o) Semana 4 3 2 0 Gráfica 2. Evaluación de la condición corporal (CC) por tratamiento durante el período evaluado. Las líneas representan medias semana-1: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Error estándar de la media (EEM) = 0.23; n = 551. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS (P = 0.94).  106 RESULTADOS  El coeficiente de correlación estimado entre las variables GPS y CC, fue bajo (r = 0.40; P = 0.0001), indicando que al incrementarse la GPS aumenta la CC y que la asociación entre CPD y CC es negativa, pero este coeficiente es bajo (r = -0.29). Con respecto al IE en la Tabla 16, se muestran las diferencias entre tratamientos (P = 0.001), en donde el tratamiento con mayor IE correspondió al ZnSO4150 con 7.38 días, siendo diferente al tratamiento Control (6.36 días) y al Zn-Met200 (6.25 días). En el resto de tratamientos no se apreciaron diferencias (P > 0.001). Los resultados de la medición de la región escrotal para obtener el SCTD y SCTI, no registraron diferencias significativas entre tratamientos (P = 0.09 y P = 0.22 respectivamente) (Tabla 18). La SCTT siguió el mismo comportamiento de crecimiento testicular que de forma individual (P = 0.06). Bilateralmente, los testículos mostraron mayor desarrollo (≈1.26 a 2.35 cm) con la fuente ZnSO4·H2O que al utilizar Zn-Met con ambos niveles de Zn. Al evaluar los tratamientos en un mismo punto del tiempo para SCTD y SCTI, se apreciaron diferencias (P = 0.0001) (Tabla 18). Sin embargo, la interacción Tratamiento * Tiempo sólo mostró diferencias (P = 0.02) para el SCTI (Gráfica 3b). Por otra parte, el crecimiento que muestra la SCTD y SCTI en todos los tratamientos es similar, a excepción del Zn-Met200. Los testículos de los verracos del Zn-Met200 crecieron por debajo de la media general (Gráfica 3a, b). El LTD no reflejó diferencias entre tratamientos (P = 0.12). Las diferencias entre el tamaño más grande de LTD (ZnSO4200, 24.28 cm) y el más pequeño (Zn-Met200, 22.07 cm) fue de 2.21 cm. Es destacable que el LTI de ambos tratamientos sí fueron diferentes (P = 0.05) (Tabla 18). El resto de tratamientos no mostraron diferencias en ambas características (P > 0.05). Por su parte, el efecto tiempo favoreció significativamente el crecimiento longitudinal de la región escrotal (LTD, LTI) (P = 0.0001) pero este fue homogéneo durante toda la prueba (interacción Tratamiento*Tiempo) por lo que no reveló diferencias en ambas variables (LTD, P = 0.21; LTI, P = 0.32) (Gráfica 4). 107 RESULTADOS  Tabla 18. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar del efecto de pienso con diferente fuente y nivel de Zn en el tamaño de la región escrotal (testículo + epidídimo) de verracos.* Tratamiento Variables SCTD SCTI SCTT LTD LTI PV cm cm cm cm cm Kg Control 12.52 12.52 23.33 23.06 23.04ab 154.14 ZnSO4150 12.34 12.33 23.41 22.93 23.46ab 153.37 ZnSO4200 13.07 12.92 24.82 24.28 24.45a 158.04 ZnO150 12.70 12.27 23.55 23.90 23.92ab 159.06 ZnO200 12.18 12.06 23.12 22.46 22.56ab 160.18 Zn-Met150 11.77 11.69 21.90 22.94 23.00ab 151.28 Zn-Met200 10.47 10.8 20.08 22.07 22.44b 153.72 EEM 0.60 0.58 1.02 0.57 0.47 3.12 Probabilidad (P = F) Tratamiento 0.09 0.22 0.06 0.12 0.05 0.37 Tiempo 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 Tratamiento*Tiempo 0.38 0.02 0.67 0.21 0.32 0.45 *Valores tomados de la región escrotal in vivo (incluye epidídimo y testículo). Verracos evaluados 35 (n). Periodo de evaluación: 16 semanas. Evaluaciones variable-1 = 529.Semicircunferencia testicular derecha (SCTD); semicircunferencia testicular izquierda (SCTI); semicircunferencia testicular total (SCTT); longitud testicular derecha (LTD); longitud testicular izquierda (LTI); peso vivo del verraco (PV). a,b Medias con distinto superíndice en columna son diferentes (P < 0.05). En las Gráficas 4a y 4b, se refleja la longitud de la región escrotal (LTD, LTI), medida semanalmente en los tratamientos, observando que el comportamiento de ZnSO4200 y Zn-Met200, fue distinto ya que el primero a partir de la quinta semana superó a todos los tratamientos, en tanto que el segundo se mantuvo por debajo de la media general, durante toda la prueba. Las correlaciones realizadas entre las características SCTD y SCTI con el PV, muestran que en todos los tratamientos están correlacionadas significativamente (P = 0.0001), excepto con el ZnSO4150 y Zn-Met200 (P > 0.05) (Tabla 19). Los valores de correlación estuvieron en un intervalo de r = 0.32 a r = 0.79, siendo los tratamientos con ZnO los que presentaron mayor correlación. 108 RESULTADOS  Gráfica 3. Crecimiento de la semicircunferencia (SC) testicular por tratamiento durante el periodo evaluado. a. Semicircunferencia testicular derecha (SCTD); b. Semicircunferencia testicular izquierda (SCTI); Las líneas representan las medias semana-1: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Error estándar de la media (EEM): SCTD = 0.65, n = 529; SCTI = 0.63, n = 529. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS: SCTD (P = 0.38); SCTI (P = 0.02). En el caso de la correlación de SCTT con PV, esta fue significativa para todos los tratamientos, y los valores de r tuvieron un intervalo de r = 0.25 a r = 0.76. El ZnSO4150 y Zn-Met200 fueron los tratamientos en donde la correlación resultó más baja y con menor probabilidad (r = 0.35 y r = 0.25; P < 0.05). La longitud de ambos testículos (LTD y LTI) está correlacionada con el PV (P = 0.0001) (Tabla 19) pero, los valores de r mostrados por los tratamientos fueron variables (r = 0.28 a r = 0.73) para cada tratamiento. 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 SC TD (c m ) a 0 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 SC TI (c m ) Semana b 0 109 RESULTADOS  Las medidas morfométricas de testículos y epidídimo se muestran en la Tabla 20. En ninguna de las características evaluadas en ambos órganos se observaron diferencias (P > 0.05). Los valores de PTD fueron en promedio inferiores a los de PTI. Los tratamientos que registraron el peso más bajo fueron el ZnSO4150 y Zn-Met200. Las diferencias de peso entre los tratamientos fueron de ≈50 y 68 g en el testículo derecho e izquierdo respectivamente. La longitud testicular (LT) de ambos lados no mostró ser distinta estadísticamente (P = 0.93, LTD; P = 0.29, LTI), pero los valores numéricos permitieron observar que entre tratamientos había al menos 0.21 cm en LTD y 1.22 cm en LTI de diferencia. El ancho testicular (AT) (P = 0.23, ATD; P = 0.19, ATI) y la circunferencia testicular (CT) (P = 0.81, CTD; P = 0.92, CTI) tampoco fueron afectadas de manera distinta por los tratamientos. La diferencia más amplia entre los valores de ATD y ATI (≈0.74 cm y 0.69 cm 19 21 23 25 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 LT D (c m ) 0 a 19 21 23 25 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 LT I ( cm ) Semana 0 b Gráfica 4. Crecimiento longitudinal (LT) testicular de verracos durante el periodo evaluado: a. Longitud testicular derecha (LTD); b. Longitud testicular izquierda (LTI). Las líneas representan medias semana-1: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Error estándar de la media (EEM): LTD = 0.64, n = 529; LTI = 0.53, n = 529. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS: LTD (P = 0.21); LTI (P = 0.33). 110 RESULTADOS  respectivamente) correspondieron al ZnSO4200 y Zn-Met200. En cuanto a la CT, los valores registraron una diferencia de 0.4 a 1.0 cm, siendo la CT más pequeña para el Zn-Met200 con 19.8 cm en la CTD y 20.0 cm en la CTI. Tabla 19. Valores de correlación entre variables morfométricas testiculares en verracos tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn en el pienso. Tratamiento Variables SCTD* SCTI* SCTT* LTD* LTI* PV Control SCTD 1.00 0.78 0.89 0.92 0.87 0.47 SCTI 1.00 0.79 0.84 0.84 0.55 SCTT 1.00 0.88 0.87 0.48 LTD 1.00 0.94 0.41 LTI 1.00 0.28 ** PV 1.00 ZnSO4150 SCTD 1.00 0.87 0.92 0.69 0.83 0.51 SCTI 1.00 0.92 0.57 0.79 0.21NS SCTT 1.00 0.58 0.81 0.35 ** LTD 1.00 0.87 0.65 LTI 1.00 0.57 PV 1.00 ZnSO4200 SCTD 1.00 0.80 0.91 0.81 0.75 0.54 SCTI 1.00 0.91 0.72 0.83 0.47 SCTT 1.00 0.79 0.90 0.63 LTD 1.00 0.90 0.63 LTI 1.00 0.65 PV 1.00 ZnO150 SCTD 1.00 0.91 0.90 0.87 0.84 0.58 SCTI 1.00 0.89 0.85 0.89 0.75 SCTT 1.00 0.86 0.85 0.62 LTD 1.00 0.85 0.66 LTI 1.00 0.73 PV 1.00 ZnO200 SCTD 1.00 0.91 0.96 0.86 0.87 0.79 SCTI 1.00 0.92 0.89 0.82 0.79 SCTT 1.00 0.90 0.89 0.76 LTD 1.00 0.93 0.69 LTI 1.00 0.63 PV 1.00 Zn-Met150 SCTD 1.00 0.77 0.91 0.90 0.82 0.34** SCTI 1.00 0.86 0.80 0.83 0.41 SCTT 1.00 0.90 0.89 0.41** LTD 1.00 0.93 0.29** LTI 1.00 0.27** PV 1.00 Zn-Met200 SCTD 1.00 0.89 0.96 0.83 0.91 0.32** SCTI 1.00 0.91 0.70 0.84 0.11 NS SCTT 1.00 0.80 0.90 0.25* LTD 1.00 0.93 0.51 LTI 1.00 0.39 PV 1.00 Variables: Semicircunferencia testicular derecha (SCTD); semicircunferencia testicular izquierdo (SCTI); semicircunferencia testicular total (SCTT); longitud testicular derecho (LTD); longitud testicular izquierda (LTI); peso vivo del verraco (PV). *Las correlaciones entre las variables SCTD, SCTI, SCTT, LTD, LTI dentro de tratamientos mostraron diferencias altamente significativa (P < 0.0001). ** Correlación con probabilidad (P = 0.05). NS (P > 0.05). 111 RESULTADOS  Tabla 20. Medias de mínimos cuadrados ± errores estándar de medidas morfométricas testiculares y epididimales de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn.* Tratamiento Medidas morfométricas en órganos Testículo Epidídimo PTD LTD ATD CTD PTI LTI ATI CTI IG PED PEI g cm cm cm g cm cm cm % g g Control 311.3 11.2 7.19 20.7 317.4 11.4 7.3 20.8 0.19 81.6 86.0 ZnSO4150 274.8 11.3 7.36 20.3 305.0 11.6 7.4 20.5 0.17 84.6 84.5 ZnSO4200 303.3 11.5 7.58 20.8 336.0 12.4 7.8 20.8 0.19 89.5 91.8 ZnO150 311.3 11.5 7.29 20.7 316.0 12.0 7.6 20.8 0.19 81.2 80.6 ZnO200 321.5 11.2 7.05 20.2 328.2 11.3 7.3 20.4 0.18 82.0 83.2 Zn-Met150 325.0 11.7 7.08 20.8 342.8 11.9 7.4 20.8 0.20 86.6 88.6 Zn-Met200 276.0 11.3 6.84 19.8 314.8 11.7 7.3 20.0 0.18 70.0 74.2 EEM 18.68 0.29 0.19 0.56 22.95 0.36 0.21 0.52 0.014 5.2 5.5 Probabilidad (P = F)** 0.80 0.93 0.23 0.81 0.49 0.29 0.19 0.92 0.68 0.23 0.39 *Medidas morfométricas obtenidas de testículos y epidídimo de verracos recién sacrificados (n = 70). Peso testicular derecho (PTD); longitud testicular derecho (LTD); ancho testicular derecho (ATD); circunferencia testicular derecha (CTD); peso testicular izquierdo (PTI); longitud testicular izquierdo (LTI); ancho testicular izquierdo (ATI); circunferencia testicular izquierda (CTI); índice gonadosómico, peso testicular / peso vivo * 100 (IG); peso epididimario derecho (PED); peso epididimario izquierdo (PEI).**Probabilidad NS (P > 0.05). Con relación al IG no hubo diferencias (P = 0.68) (Tabla 20) entre tratamientos, y los valores medios de los tratamientos fueron cercanos. Sin embargo, los tratamientos que sobresalieron con valores extremos en IG fueron el ZnSO4150 (0.17%) y el Zn-Met150 (0.20%). El primero por haber alcanzado el valor menor, y el segundo por obtener el IG más alto en este experimento. En cuanto al peso de los epidídimos (Tabla 20), no se encontró diferencias estadísticas entre tratamientos en ambos lados (P = 0.23, PED; P = 0.39, PEI). Sin embargo, las diferencias numéricas indican que estas oscilan entre 19.5 g y 17.63 g para PED y PEI respectivamente. Es interesante señalar el efecto que ejerció el tratamiento Zn-Met200 sobre el menor peso epididimario, mientras que el ZnSO4200 favoreció un mayor peso. Con respecto a las correlaciones encontradas entre los pesos de los testículos y epidídimos, los tratamientos se comportaron de forma distinta (Tabla 21). Los pesos testiculares (PTD y PTI) de los tratamientos ZnSO4200 y ZnO150 tuvieron una correlación menor a r = 0.5, mientras que Zn-Met200 refleja correlaciones significativamente altas (r = 0.73 a r = 0.88) para PTD y PTI 112 RESULTADOS  respectivamente. El comportamiento ejercido al correlacionar los epidídimos (PED y PEI) y testículos, demuestra que tuvieron distinta correlación dependiendo del tratamiento y no todos fueron significativamente diferentes (P < 0.05). El PED y PEI está relacionado (P < 0.05) con el peso de los testículos sólo en los tratamientos ZnSO4200, ZnO150 y Zn-Met en ambos niveles. El análisis entre el peso del testículo (PT) y epidídimo (PE) con el PF determinó que no existe relación significativa (P > 0.05) entre dichas variables (Tabla 22). Tabla 21. Coeficientes de correlaciones (r) entre las variables morfométricas testiculares y epididimarías de verracos alimentados con diferente fuente y nivel de Zn. TRATAMIENTO VARIABLES* PTD PTI (P = F) PED (P = F) PEI (P = F) Control PTD 1.00 0.95 (0.01) 0.36 (0.55) 0.38 (0.53) PTI 1.00 0.31 (0.61) 0.40 (0.50) PED 1.00 0.43 (0.52) PEI 1.00 ZnSO4150 PTD 1.00 0.90 (0.04) 0.60 (0.29) 0.10 (0.87) PTI 1.00 0.54 (0.34) 0.44 (0.45) PED 1.00 0.47 (0.43) PEI 1.00 ZnSO4200 PTD 1.00 0.27 (0.09) 0.39 (0.04) 0.56 (0.06) PTI 1.00 0.47 (0.05) 0.75 (0.05) PED 1.00 0.97 (0.001) PEI 1.00 ZnO150 PTD 1.00 0.68 (0.06) 0.48 (0.04) 0.89 (0.04) PTI 1.00 0.39 (0.06) 0.66 (0.05) PED 1.00 0.91 (0.03) PEI 1.00 ZnO200 PTD 1.00 0.45 (0.95) 0.85 (0.15) 0.83 (0.17) PTI 1.00 0.25 (0.74) 0.02 (0.98) PED 1.00 0.95 (0.05) PEI 1.00 Zn-Met150 PTD 1.00 0.98 (0.003) 0.79 (0.11) 0.86 (0.05) PTI 1.00 0.79 (0.11) 0.87 (0.05) PED 1.00 0.99 (0.001) PEI 1.00 Zn-Met200 PTD 1.00 0.93 (0.02) 0.88 (0.04) 0.86 (0.05) PTI 1.00 0.73 (0.05) 0.91 (0.03) PED 1.00 0.82 (0.05) PEI 1.00 *Variables: Peso testicular derecho (PTD); peso testicular izquierdo (PTI); peso epididimario derecho (PED); peso epididimario izquierdo (PEI). **Entre paréntesis (P = F) se muestran los valores α (Probabilidad de rechazar Ho). 113 RESULTADOS  Tabla 22. Coeficientes de correlaciones entre el peso vivo final (Kg) de los verracos y el peso testicular y epididimario. Tratamiento Variables* PT PE (P = F) PF** (P = F) Control PT 1.00 0.31 (0.36) 0.13 (0.72) PE 1.00 0.16 (0.70) PV 1.00 ZnSO4150 PT 1.00 0.50 (0.14) 0.40 (0.25) PE 1.00 0.46 (0.17) PV 1.00 ZnSO4200 PT 1.00 0.53 (0.07) 0.19 (0.55) PE 1.00 0.14 (0.96) PV 1.00 ZnO150 PT 1.00 0.80 (0.005) 0.61 (0.11) PE 1.00 0.08 (0.84) PV 1.00 ZnO200 PT 1.00 0.42 (0.49) 0.38 (0.34) PE 1.00 0.45 (0.20) PV 1.00 Zn-Met150 PT 1.00 0.84 (0.002) 0.20 (0.58) PE 1.00 0.50 (0.13) PV 1.00 Zn-Met200 PT 1.00 0.90 (0.0005) 0.06 (0.87) PE 1.00 0.41 (0.23) PV 1.00 *Variables: Peso testicular (PT); peso epididimario (PE), peso final (PF). Entre paréntesis (P = F) se muestran los valores α (Probabilidad de rechazar Ho). 114 RESULTADOS  4.2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado y de la evaluación de la integridad acrosomal La producción y calidad del eyaculado se muestra en la Tabla 23. En ella se registran sus valores medios por tratamiento, la diferencia de los efectos principales y su interacción. Las variables FR, FP, VT, Mot, CM, pH y MA no fueron diferentes (P > 0.05), pero la Spz mL-1 si mostró efecto de los tratamientos aplicados (P = 0.02). Tabla 23. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de las variables de producción y calidad básica del eyaculado de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn. Tratamiento Variables de producción y calidad seminal1 n FR mL FP mL VT mL Mot % CM grad o pH Spz mL-1 x 106 MA % Control 91 64.05 103.54 167.40 83.95 3.21 8.24 907.30ab 3.69 ZnSO4150 78 67.27 112.62 180.50 83.84 3.15 8.20 1114.83a 3.33 ZnSO4200 92 75.01 132.63 207.32 80.43 3.00 8.10 1006.51ab 7.48 ZnO150 69 59.24 68.85 130.58 82.31 3.04 8.22 1073.29ab 7.81 ZnO200 67 63.40 121.82 183.40 84.32 3.20 8.14 1081.57ab 4.88 Zn-Met150 91 71.05 102.6 8 172.3 9 84.50 3.42 8.18 971.38ab 3.42 Zn-Met200 89 64.59 94.76 157.91 78.98 2.95 8.26 855.07b 12.28 EEM 8.15 19.71 26.93 1.80 0.14 0.04 72.12 3.34 Probabilidad (P = F) Tratamiento 0.85 0.38 0.55 0.15 0.21 0.13 0.02 0.56 Tiempo 0.0001 0.0002 0.0003 0.00 2 0.000 1 0.0001 0.0001 0.000 3 Tratamiento* Tiempo 0.63 0.16 0.11 0.01 0.05 0.0002 0.0001 0.11 1Fracción rica (FR); fracción pobre (FP); volumen total (VT); motilidad (Mot); calidad de movimiento (CM); concentración espermática mL-1 (Spz mL-1); morfoanomalías (MA). a,b Medias con distinto superíndice en columna son diferentes (P = F). A pesar de no existir diferencias estadísticas en la FR, los tratamientos ZnSO4200 y Zn-Met150 mostraron mayor Vol. Además, la utilización de FI (ZnSO4·H2O y ZnO) aumentan la producción de dicha fracción, al incrementar el 115 RESULTADOS  nivel de Zn (200 ppm). Sin embargo, la utilización de la FO Zn-Met a una concentración similar, manifestó un efecto inverso, disminuyendo la FR. Por otra parte, el tratamiento Control reflejó una media de FR de 64.05 mL, ligeramente superior a los tratamientos con ZnO. En cuanto a la producción de FP, no existió diferencia entre el Control y los distintos tratamientos. Los resultados más bajos correspondieron al ZnO150 con 68.85 mL, seguido del Zn-Met200 con 94.76 mL y el tratamiento Control con 103.54 mL. Al analizar el comportamiento de los tratamientos según la fuente y nivel de Zn se observa que, las FI con 200 ppm de Zn, aumentan el volumen de FP. Sin embargo, dicha concentración tiene un efecto negativo, reduciéndose el Vol cuando se utiliza la FO. Los resultados más altos correspondieron al tratamiento ZnSO4200 con 132.63 mL. En la variable VT no fueron significativas las diferencias entre los tratamientos (P = 0.55). Los valores estuvieron en el orden de 130.58 mL (ZnO150) y 207.32 mL (ZnSO4200). Hay en los tratamientos que contenían FI una evidencia de aumento en el VT al suministrar 200 ppm de Zn, pero este efecto no se observó con la FO, ya que Zn-Met200 disminuyó el VT, con respecto a Zn-Met150 (172.39 vs 157.91 mL respectivamente). Por otra parte, los tratamientos modificaron los valores de las distintas variables evaluadas durante el Tiempo que duró el experimento (Tabla 23) siendo significativos en todas las variables de producción y calidad seminal analizadas (P < 0.002). También, se muestra efecto en la interacción Tratamiento*Tiempo de las variables Mot, (P = 0.01), CM (P = 0.05), pH (0.0002) y Spz mL-1 (P = 0.0001). Las variables FR (P = 0.63), FP (P = 0.16) y VT (P = 0.11) no fueron diferentes. La dinámica del comportamiento de estas variables durante las semanas evaluadas, se observan en las Gráficas 5, 6 y 7. El patrón de comportamiento de cada tratamiento resultó distinto. Aunque se identifica a los tratamientos ZnSO4200 y Zn-Met150 como los de mayor producción de FR (Gráfica 5). El resto de tratamientos, se mantuvieron con menor producción (<80 mL) durante las 16 semanas de evaluación. 116 RESULTADOS  Grafica 5. Producción de la fracción rica del eyaculado (FR) según tratamiento: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗ ; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Las líneas representan la media tratamiento-1 semana-1. Error estándar de la media (EEM) = 11.65; n = 529. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS (P = 0.63). En el caso de la producción de FP del ZnO150 se mantuvo por debajo de los valores medios del resto de tratamientos (Gráfica 6), mientras que el ZnSO4200 fue el de mayor producción de FP durante al menos 10 semanas de evaluación. Por su parte el VT (Gráfica 7), muestra una dinámica de producción más cercana a la que muestra la FP, ya que esta contribuye más al VT que la FR. Al evaluar las correlaciones entre las diferentes fracciones del eyaculado se encontraron correlaciones significativas en algunos tratamientos. En la Tabla 24 se describen las correlaciones entre PT, Spz mL-1 y VT. La correlación entre Spz mL-1 mostró una fuerte asociación con PT en ZnSO4150 (r = 0.77; P = 0.009); mientras que la Spz mL-1 tiene una alta correlación con el VT, en los tratamientos Control (r = 0.99; P = 0.001) y el Zn-Met150 (r = 0.70; P = 0.02). En este último tratamiento también existió correlación entre VT y PT (r = 0.64; P = 0.05). 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 FR (m L) Semana 0 117 RESULTADOS  Gráfica 6. Producción de la fracción pobre del eyaculado (FP) según tratamiento: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗ ; Zn-Met150●; Zn-Met200 +. Las líneas representan las medias tratamiento-1 semana-1. Error estándar de la media (EEM) = 25.38; n = 529. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS (P = 0.16). Gráfica 7. Volumen total del eyaculado (VT) según tratamiento: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200▲; ZnO150 X; ZnO200∗ ; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Las líneas representan las medias tratamiento-1 semana-1. Error estándar de la media (EEM) = 32.30; n = 529. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo NS (P = 0.11). 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 FP (m L) Semana 0 50 100 150 200 250 300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VT ( m L) Semana 118 RESULTADOS  Tabla 24. Coeficientes de correlación entre peso testicular (PT), concentración espermática (Spz mL-1) y volumen total de eyaculado (VT) de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivele de Zn. *Entre paréntesis (P = F) se muestran los valores α (Probabilidad de rechazar Ho). La producción seminal evaluada a través de las variables FP y VT tuvo una fuerte correlación con el PE (Tabla 25). En los tratamientos ZnO150 la correlación fue de r = 0.73 (P = 0.015) y r = 0.70 (P = 0.025) respectivamente. El Zn-Met mostró una correlación más estrecha entre las mismas variables (r = 0.91: P = 0.0002; y r = 0.92: P= 0.0002 en el mismo orden). Mientras que en el Zn-Met200 sólo se registró correlación entre PE y VT (r = 0.60; P = 0.06). Por otra parte se muestra en la Tabla 25, una alta correlación (intervalo de r = 0.7 a r = 0.99; P < 0.001) entre FP y VT en todos los tratamientos evaluados. Con relación a la Mot no hubo diferencias entre tratamientos (P = 0.15). El Zn-Met200 presentó los porcentajes más bajos con un 78.98%. Los resultados más altos correspondieron al Zn-Met150 y ZnO200 con un 84.50% y 84.32% respectivamente. Tratamiento Variable Variable PT r Spz mL-1 r (P = F) VT r (P = F) Control PT 1.00 -0.42 (0.22) -0.37 (0.29) Spz mL-1 1.00 0.99(0.001)* VT 1.00 ZnSO4150 PT 1.00 0.77 (0.009)* -0.43 (0.21) Spz mL-1 1.00 -0.47 (0.17) VT 1.00 ZnSO4200 PT 1.00 0.19 (0.55) -0.28 (0.37) Spz mL-1 1.00 -0.38 (0.22) VT 1.00 ZnO150 PT 1.00 -0.04(0.90) 0.16 (0.66) Spz mL-1 1.00 -0.08 (0.83) VT 1.00 ZnO200 PT 1.00 -0.16 (0.70) 0.09 (0.83) Spz mL-1 1.00 -0.50(0.21) VT 1.00 Zn-Met150 PT 1.00 -0.14 (0.70) 0.64 (0.05)* Spz mL-1 1.00 0.70 (0.02)* VT 1.00 Zn-Met200 PT 1.00 -0.35 (0.33) 0.41 (0.23) Spz mL-1 1.00 -0.40(0.25) VT 1.00 119 RESULTADOS  La CM, mostró la misma tendencia que la variable Mot, donde el Zn-Met200 registró el valor más bajo 2.95, y con 150 ppm de Zn junto con el tratamiento Control, tuvieron los registros más altos con un 3.42 y 3.21 respectivamente. Tabla 25. Coeficientes de correlación entre peso epididimario (PE), volumen de la fracción pobre (FP) y total de eyaculado (VT) de verracos alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn. TRATAMIENTO VARIABLE PE r FP r (P = F) VT r (P = F) Control PE 1.00 0.40 (0.26) 0.40 (0.26) FP 1.00 0.99(0.001) VT 1.00 ZnSO4150 PE 1.00 0.14 (0.70) 0.30 (0.40) FP 1.00 0.97 (0.0001) VT 1.00 ZnSO4200 PE 1.00 -0.11 (0.72) -0.09 (0.78) FP 1.00 0.99 (0.0001) VT 1.00 ZnO150 PE 1.00 0.73 (0.015)* 0.70 (0.025)* FP 1.00 0.97 (0.0001) VT 1.00 ZnO200 PE 1.00 0.081 (0.85) 0.10 (0.81) FP 1.00 0.98 (0.0001) VT 1.00 Zn-Met150 PE 1.00 0.91 (0.0002)* 0.92 (0.0002)* FP 1.00 0.99(0.0001) VT 1.00 Zn-Met200 PE 1.00 0.59 (0.70) 0.61 (0.06)* FP 1.00 0.98 (0.0001) VT 1.00 *Entre paréntesis (P = F) se muestran los valores α (Probabilidad de rechazar Ho). La interacción Tratamiento*Tiempo fue altamente significativa para las variables Mot (P = 0.01), CM (P = 0.05), y pH (P = 0.0002). Las diferencias mostradas durante las distintas semanas se observan en las Gráficas 8 y 9. En las primeras cinco semanas la Mot se comportó de forma similar en todos los tratamientos. Sin embargo, a partir de la sexta semana los tratamientos ZnSO4200, ZnO150, y Zn-Met200 disminuyeron la Mot por debajo del 80%. Además, el tratamiento Zn-Met200 no superó los valores de Mot mostrados durante las primeras cinco semanas, conservando porcentajes del 70% la mitad del periodo evaluado. Por su parte, el tratamiento Control, ZnSO4150 y 120 RESULTADOS  Zn-Met150, se mantuvieron constantes y los valores de Mot nunca fueron inferiores a 80%. En el caso de la CM, el comportamiento indicó que los tratamientos variaron durante el periodo evaluado (P = 0.05). Se observa en la Gráfica 9, que existe una diminución en el grado de CM conforme avanzó el periodo de evaluación, lo que produjo que los tratamientos presentaran CM entre 2 y 3. Siendo el Zn-Met200 el que estuvo durante mayor número de semanas con una CM menor a grado 3. No existió diferencias entre tratamientos al analizar el pH (P = 0.13). Los valores oscilaron entre 8.10 y 8.26. Sin embargo, el pH mostró cambios durante el tiempo evaluado (P = 0.0001) y registró una interacción significativa con el tratamiento (P = 0.0002). En la Gráfica 10, se observan cambios más drásticos en los tratamientos ZnSO4200, ZnO200, los cuales muestran cierta ciclicidad cada 5 y 6 semanas. Los valores menores fueron para estos dos tratamientos, reduciéndose hasta pH de 7.7. Aunque el comportamiento del tratamiento Zn-Met150 mostró valores constantes de pH durante 10 semanas este, ocasionó cambios drásticos del pH por debajo de 7.9, al inicio y final del periodo de evaluación. Gráfica 8. Motilidad (Mot) según tratamiento: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗ ; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Las líneas representan las medias tratamiento-1 semana-1: Error estándar de la media (EEM) = 3.34; n = 527. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo (P = 0.01). 60 65 70 75 80 85 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M ot (% ) Semana 0 121 RESULTADOS  Gráfica 9. Calidad de motilidad espermática (CM) según tratamiento: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200 ▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗ ; Zn-Met150 ●; Zn-Met200 +. Las líneas representan las medias tratamiento-1 semana-1: Error estándar de la media (EEM) = 0.33; n = 527. Probabilidad de la Interacción Tratamiento*Tiempo (P = 0.05). Gráfica 10. Valores del pH del eyaculado: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗ ; Zn-Met150●; Zn-Met200 +.Las líneas representan las medias tratamiento-1 semana-1: Errores estándar de la media (EEM) = 0.12; n = 523. Probabilidad de la Tratamiento*Tiempo (P = 0.0002). En relación con Spz mL-1 (P = 0.02), el tratamiento ZnSO4150 produjo la concentración más alta. Aunque el tratamiento Control no mostró diferencias con el resto de los tratamientos (P > 0.05), se aprecia una reducción de los Spz mL-1 de 17.8% cuando se compara con los tratamientos que contenían FI, mientras que la diferencia con el tratamientos con 150 de Zn-Met fue menor (6.62%). La Spz mL-1 se vio afectada durante el periodo de evaluación (P = 0.0001) existiendo además una interacción entre el Tratamiento*Tiempo (P = 0.0001), como se 1,5 2,5 3,5 4,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 C M ( gr ad o) Semana 0 7,4 7,6 7,8 8 8,2 8,4 8,6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 pH Semana 0 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 122 RESULTADOS  observa en la Tabla 23 y Gráfica 11. De manera general, todos los tratamientos tuvieron una producción media entre 850 a 1200 x 106 Spz mL-1, exceptuando el tratamiento Zn-Met200, el cual a la mitad del periodo evaluado tuvo una producción inferior a la mostrada por el resto de los tratamientos (Gráfica 11), pero con una tendencia a incrementarse al final de la investigación. En el caso del tratamiento Control, la concentración fue oscilante, mostrándose durante varias semanas por debajo de la producción del resto de los tratamientos que fueron adicionados con alguna fuente de Zn. En cuanto a las MA no se encontraron diferencias (P = 0.56) entre los distintos tratamientos, ni en la interacción Tratamiento*Tiempo (P = 0.11). Aunque durante el tiempo en que fue evaluada la variable MA se produjeron cambios (P = 0.0003). En la Tabla 26, se observa el tipo de MA (CL, GP, GD) que se presentaron, siendo significativas las diferencias en CL y GD (P = 0.0001). Las CL producto del tratamiento ZnSO4200 (5.79%) fueron similares (P = 0.0001) al Zn-Met200 (4.67%), y mayores al resto de los tratamientos. En el caso de las GP no existió diferencia entre los tratamientos (P = 0.097), y los valores no superaron el 5%. En el caso de las GD, seis tratamientos mostraron valores de medias iguales (P > 0.05), pero el tratamiento Zn-Met200 mostró ser diferente (P = 0.0001) a todos ellos, ya que la producción de GD fue al menos duplicada con el uso de este tratamiento. En la Tabla 27, se observan los resultados de los análisis de acrosomas, apreciando que los tratamientos no produjeron diferencias en IAc (P = 0.43), AD (P = 0.28), y AR (P = 0.25). Tampoco se observó que existiera un cambio en el patrón de producción de IAc (P = 0.42), AD (P = 0.29) y AR (P = 0.22) durante el tiempo evaluado. 123 RESULTADOS  Gráfica 11. Concentración espermática (Spz mL-1 x 106) según tratamiento: Control ♦; ZnSO4150 ■; ZnSO4200▲; ZnO150 X; ZnO200 ∗ ; Zn-Met150●; Zn-Met200 +. Las líneas representan las medias tratamiento-1 semana-1. Errores estándar de la media (EEM) = 190.38; n = 527. Probabilidad de la interacción Tratamiento*Tiempo (P = 0.0001) La interacción Tratamiento*Tiempo (Tabla 27) de las variables acrosomales, también fue analizada, observando que no existía interacción en IAc (P = 0.11) y AD (P = 0.34), presentándose una tendencia (P = 0.06) de interacción Tratamiento*Tiempo en los AR. La dinámica del comportamiento de estas variables se observan en las Gráficas 12a, 12b, y 13 En general los tratamientos se presentan dentro de un intervalo de 5 a 14%. Aunque existió una tendencia a mostrarse más incrementado el porcentaje de AR en el tratamiento Zn-Met150 y Zn-Met200 de hasta un 20.12% y 24.22% respectivamente. Caso contrario fue observado en los tratamientos Control y ZnO150, con un aumento al final de la evaluación del 17.72% y 17.38% respectivamente. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Sp z m L -1 Semana 124 RESULTADOS  Tabla 26. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de tipo de morfoanomalías espermáticas de verracos según tratamiento. Tratamiento Tipo de morfoanomalía tratamiento-1 % CL GP GD Control 3.49bc 2.21 2.29b ZnSO4150 2.82bc 2.05 2.81b ZnSO4200 5.79a 2.18 3.08b ZnO150 2.94bc 4.10 3.90b ZnO200 3.03bc 2.15 3.67b Zn-Met150 2.58c 2.70 2.61b Zn-Met200 4.67ab 3.56 7.48a EEM 0.50 0.41 0.46 Probabilidad (P = F) 0.0001 0.097 0.0001 *Medias expresadas en valores originales. χ2, Kruskall-Wallis. Colas látigo (CL); gotas citoplásmicas proximales (GP); gotas citoplásmicas distales (GD).a,b,c Medias con distinta literal en columna, son diferentes (P = F). Tabla 27. Medias de mínimos cuadrados ± error estándar de acrosomas íntegros (IAc), dañados (AD) y reaccionados (AR), de espermatozoides de verraco alimentados con pienso con diferente fuente y nivel de Zn. Tratamiento Variables (%) IAc AD AR Control 84.82 7.34 7.75 ZnSO4150 86.89 5.77 6.94 ZnSO4200 84.10 6.27 9.44 ZnO150 86.62 5.25 8.10 ZnO200 83.01 9.47 7.24 Zn-Met150 86.19 4.93 8.85 Zn-Met200 82.89 7.12 9.88 EEM 1.90 1.17 1.24 Probabilidad (P = F) Tratamiento 0.43 0.28 0.25 Tiempo 0.42 0.29 0.22 Tratamiento*Tiempo 0.11 0.34 0.06 125 RESULLTADOS  Gráfica 1 Control ♦; Zn-Met200 Integridad media (EE interacción Gráfica 1 ZnSO4150 Zn-Met200 estándar Tratamien 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 IA c ( % ) 1 00 90 80 70 60 0 5 10 15 20 A D ( % ) 0 5 10 15 20 25 30 A R ( % ) 2. Estado d ; ZnSO4150 0 +. Las l acrosomal EM): IAc = n Tratamient 3. Acrosom 0 ■; ZnSO 0 +. Las líne de la media to *Tiempo ( 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 7 8 0 0 0 0 0 0 // 0 5 0 5 0 7 8 // 7 8 // del acrosoma ■; ZnSO42 líneas repre (IAc) y acr 4.42; n = 3 to *Tiempo N as reaccion O4200 ▲; eas represen a (EEM) = (P = 0.06). 8 9 8 9 9 1 a espermátic 200▲; ZnO1 esentan las rosoma daña 321; AD = 2 NS: IAc (P = nados (AR ZnO150 X ntan las med 3.31; n= 32 10 11 10 11 Sem 10 11 Sema co según tra 150 X; ZnO2 s medias tr ado (AD). E 2.55; n = 32 0.11); AD (P R) según tra X; ZnO200 ias tratamie 21. Probabil 12 13 12 13 mana 12 13 ana atamiento: tr 200 ∗ ; Zn- ratamiento-1 Errores está 21. Probabil P = 0.34). atamiento: ∗ ; Zn-M nto-1 semana idad de la 14 15 14 15 14 15 ratamiento: -Met150 ●; semana-1: ndar de la lidad de la Control ♦; Met150 ●; a-1. Errores interacción 16 a 16 b 16 126 4.3 super tratam tratam 2.61% (9.2 ± algun difere Contr (P < respe 3. Evaluac Los trata raron el 10 El IF de mientos pro miento Con %), sin mos ± 2.92%), os tratamie Al analiz ncias (P < ol (Gráfic 0.0001), u cto a ZnO Ín di ce de F ra gm en ta ci ón % Gráfica de ADN mínimos superínd ción del es amientos u % de IF, a el Zn-Met obados, ev ntrol (2.91 strar difere y ZnO20 entos varia zar el efec < 0.05) en a 14). El un 43.89% (P = 0.05) 0 5 10 15 20 25 b Control 14. Efecto d espermático cuadrados dice en las ba stado del utilizados a excepción t200 (16.7 videnciand ± 2.6%), encias (P > 00 (6.5 ± aron del 53 cto de la ntre las FI Zn-Met au % en relac ). b a 150 2 ZnSO4·H de la fuente y o (IF) de ve s ± error arras, son dif ADN nucl en este e n del Zn-M 71 ± 2.6 o esta sup ZnSO4150 > 0.05) co 2.93%). L 3 al 77.6% fuente de y la FO, e umentó 72 ión al ZnS ab ab 00 150 2O Zn Tratamiento y nivel de Zn erracos. Las estándar (E ferentes (P = ear esper estudio re Met200 (Grá 64%), fue perioridad 0 (4.4 ± 2. n ZnSO420 Las difere de IF. e Zn (Grá esta última 2.3% el IF SO4·H2O ( ab b 200 150 nO os n en el índic barras repr EEM). a,bMe = 0.02). rmático egistraron áfica 14). mayor q (P < 0.05) .63%) y Z 00 (7.7 ± 2 encias de áfica 15), a además F con resp (P = 0.002 a 0 200 Zn-Met ce de fragme resentan me edias con RESUL valores q que los d ) con respe n-Met150 2.41%), Zn Zn-Met20 se encon fue difere pecto al C 2), y 28.5% entación edias de distinto LTADOS  ue no demás ecto al (3.9 ± nO150 0 con ntraron ente al Control % con 127 RESUL increm Contr esper (Gráf de fue aume 200 p una ta ppm v en el LTADOS  Gráfica fragment diferente a,bMedias Entre las mento en ol. La inc rmatozoide ica 15), ma El análisi ente de Z ntó un 56% Por otra ppm) con re asa de IF s vs Control IF, del 50% 0 Fu en te d e Z n (p pm ) 15. Medias tación de A s fuentes de s con distinto FI no se e torno al 2 corporación es fragme anteniéndo is de los n Zn, mostró % el IF, co parte, si s elación al superior (5 l, respectiv % y 72%, c 0 2 Zn- ZnO ZnS Control de mínimos ADN esperm e Zn. Fuente o superíndice encontraro 20% de IF n de ZnS ntados, p ose con va niveles de ó diferencia n respecto se compar tratamient 5.73 ± 2.72 vamente). cuando se 4 -Met O SO4·H2O b s cuadrados mático (IF), es inorgánica e en las barra n diferenci F en relac SO4·H2O in pero no fu alores por d Zn evalua as (P < 0 o a 150 ppm ra el efecto to Control 2% y 10.23 Estos res utilizan niv 6 IF (%) b ± error est en verraco as (FI); Fuen as, son difer ias (P = 0. ión al ZnS ncrementó ue distinta debajo del ados de fo .0001), ya m (Gráfica o de los d (25 ppm), 3 ± 2.66% ultados ind veles de 15 8 b tándar del Ín os alimentad ntes orgánic entes (P < 0 52), pero e SO4·H2O, ó 48.6% l a al Cont 5% de IF. orma indep a que el u a 16). dos niveles ambos niv vs 2.91 ± dican un a 50 y 200 p FI 10 b ndice de dos con as (FO). .05). el ZnO refl y 40% so a presenc trol (P = . pendiente uso de 200 s de Zn (1 veles prod 2.6%; 150 aumento n ppm de Zn. 12 a FO ejó un obre el cia de 0.65) al tipo 0 ppm 50 vs ujeron y 200 otable . 128 al incr adicio obser (ZnSO Zn-Me 76.7% con e de niv ppm, 2.93% entre (P = 0 En la Grá rementarse onada en e Al compa rva un IF s O4·H2O: 15 et indujo u % (150 ppm l ZnO, ya vel, pero pr 6.49 ± 2.9 El IF pro %; ZnSO42 ellas, pero 0.03). Gráfica 16 nivel de Z verracos. a (P < 0.0001 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Es pe rm at oz oi de s % áfica 17, s e el nivel d el pienso. arar el incr superior (P 50 ppm, 4. un cambio m, 3.89 ± 2 que no mo rodujo un d 3%). ducto de l 200, ZnO2 o si en 150 6. Medias de Zn en el índ a,bMedias co 1). 1 se muestra de Zn, aun remento d P = 0.02) 36 ± 2.63% (P < 0.000 2.57% vs 2 ostró camb descenso as FI en lo 00 respec 0 ppm (ZnS e mínimos c dice de frag on distinto b 150 Nivel de a el compo que este c de Zn en la en la prim % vs 200 p 01) en el I 200 ppm, 1 bios signifi del IF del 3 os niveles ctivamente) SO4150, 4. cuadrados ± gmentación superíndice 2 e Zn (ppm) ortamiento cambio dep as fuentes mera fuente ppm, 7.71 F, que gen 16.7 ± 2.59 cativos (P 30% (150 de 200 p ) (P = 0.2 .4 ± 2.63% ± error están de ADN es entre barra a 200 del IF el c pende de l s ZnSO4·H e, equivale ± 2.41%). neró un au 9%). Caso = 0.23) co ppm, 9.27 pm (7.7 ± 1) no mue % vs ZnO15 ndar del efec spermático ( as, son dife Sin fragm Fragment RESUL cual se mo la fuente m H2O y Zn-M ente a un Mientras umento de contrario o on el incre ± 2.92% v 2.41% vs estra difere 50, 9.2 ± 2 cto del (IF) de erentes mentación tados LTADOS  odifica mineral Met se ≈57% que el hasta ocurre mento vs 200 s 6.5 ± encias 2.92%) 129 RESULTADOS  Gráfica 17. Interacción de la fuente y nivel de Zn utilizado en piensos de verraco, y su efecto en el índice de fragmentación del ADN de espermatozoides (IF). Los valores fueron transformados utilizando Arco Seno √Y. Las líneas representan medias de mínimos cuadrados ± error estándar (EEM) tratamiento-1, utilizando los valores originales. a,b Medias con distinto superíndice, son diferentes (P < 0.0001). En la Gráfica 17, se observa que el Zn-Met150 tuvo valores cercanos al ZnSO4150 (P = 0.40) (3.89 ± 2.57% vs 4.36 ± 2.58%) y al ZnO200 (3.89 ± 2.57% vs 6.49 ± 2.93%) (P = 0.07). Por otra parte, la interacción de Zn-Met150 con ZnSO4200 (3.89 ± 2.57% vs 7.71 ± 2.41%) (P = 0.002) y ZnO150 (3.89 ± 2.57% vs 9.27 ± 2.92%) (P = 0.003) fueron distintas. El nivel de 150 ppm de Zn, con el uso de las fuentes ZnSO4·H2O y Zn-Met, no superó la producción de 5% del IF. La frecuencia con la que los eyaculados presentaban IF en cada tratamiento se muestra en la Tabla 29. Los resultados mostraron que el 6.49% de las muestras analizadas no presentaron espermatozoides fragmentados y la mayoría (52.16%) estuvo dentro del intervalo de 1 a 5% de IF. Existió un 12.98% de las muestras que presentó valores mayores al 15%, de las cuales 6.27% tuvieron IF alrededor de 20%. El tratamiento que presentó con mayor frecuencia IF y que tuvo los valores más altos fue el Zn-Met200 (intervalo 6 a 15 y >15%). Este tratamiento en particular tuvo dos verracos que llegaron a producir valores de IF de 60%. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Ín di ce d e fr ag m en ta ci ón % Zn-Met ZnSO4·H2O ZnO 150 200 Nivel de Zn (ppm) a (P = 0.23) b (P = 0.02) b (P < 0.0001) 130 RESULTADOS  Tabla 29. Frecuencia de presentación de índice de fragmentación de ADN espermático (IF) según intervalo y tratamiento. *Frecuencia intervalo-1 = ∑ Frecuencia de IF (%) tratamiento-1. Intervalos obtenidos con prueba de Kruskall-Wallis. Por otra parte, interesaba conocer si la fragmentación se presentaba de forma constante en los eyaculados por ello, se analizó el efecto del Tiempo (semana) dentro de los intervalos de IF (Tabla 30). Aunque el IF no cambió significativamente durante el tiempo evaluado (P = 0.37), se observa que los eyaculados con IF cero dejaron de presentarse a partir de la semana 16, lo que produjo un incremento de eyaculados con presencia de células fragmentadas en los intervalos <15%. Al analizar la interacción Tratamiento*Tiempo en la tasa de IF (Tabla 31) no se encontraron diferencias (P = 0.35) observándose que el tratamiento Control mantuvo un patrón de comportamiento similar durante las 14 semanas evaluados (0.24 a 6.39%). Mientras que el resto de tratamientos presentaron mayor variabilidad. Los tratamientos que utilizaron alguna de las fuentes de Zn, no presentaron IF menores a 1.24% y llegaron a producir 29.3% de células con fragmentación, como el caso del Zn-Met200. La comparación entre FI y FO permitió observar que las primeras llegaron a producir un IF de 14.23% (semana 11), mientras que la FO duplicó el valor de IF (29.3%, semana 14). Aunque el ZnO150, mantuvo en promedio mayor número de semanas con IF altos. Tratamiento n Frecuencia de IF (%) por intervalos 0 1-5 6-15 >15 Control 67 1.44 12.26 2.16 0.24 ZnSO4150 59 0.24 9.13 4.81 0.0 ZnSO4200 64 0.24 6.73 6.01 2.40 ZnO150 51 0.96 5.78 2.64 2.89 ZnO200 49 1.20 5.77 3.61 1.20 Zn-Met150 63 2.16 9.13 3.37 0.48 Zn-Met200 63 0.24 3.37 5.77 5.77 EEM 1.01 1.78 1.82 1.83 % 100 6.48 52.17 28.37 12.98 n 416 27 217 118 54 131 RESULTADOS  Tabla 30. Frecuencia de presentación de índice de fragmentación de ADN espermático (IF) durante un periodo de evaluación de 14 semanas con base a intervalos. Tiempo** n Frecuencia de IF* por intervalos % 0 1-5 6-15 >15 6 22 0.48 3.37 0.48 0.96 5.29 7 26 0.48 3.37 1.68 0.72 6.25 8 31 0.48 4.33 1.92 0.72 7.45 9 30 0.72 4.33 1.44 0.72 7.21 10 28 0.24 3.85 1.44 1.20 6.73 11 32 0.48 1.68 3.61 1.92 7.69 12 33 0.72 3.85 1.92 1.44 7.93 13 32 0.97 3.61 2.16 0.96 7.69 14 32 1.44 3.13 2.16 0.96 7.69 15 28 0.48 4.09 1.44 0.72 6.73 16 32 0.0 4.57 1.92 1.20 7.69 17 31 0.0 3.85 2.88 0.72 7.45 18 30 0.0 3.13 3.61 0.48 7.21 19 29 0.0 5.05 1.68 0.24 6.97 EEM 1.84 1.80 1.82 1.84 n 416 27 217 118 54 % 6.49 52.21 28.34 12.96 100 *Los intervalos fueron establecidos según la mayor frecuencia analizada en la prueba biológica. ** Periodo evaluado: 14 semanas. Los valores fueron sometidos a una prueba de Kruskall-Wallis. Además se observó que con 150 ppm de Zn, el IF máximo fue de 13.70% (semana 11), en cambio para el nivel de 200 ppm, el valor máximo fue 29.3%. De esta manera, el incremento del IF (semana 11, 12 y 17, 18), se realizó a intervalos de 6 y 7 semanas, para luego disminuir a porcentajes tan bajos como los que le precedieron. En la Gráfica 18, se observa la dinámica de IF que los tratamientos mostraron durante las 14 semanas evaluadas. Los tratamientos que desde el inicio tuvieron una tasa de IF alta, mantuvieron ese índice durante todo el periodo de evaluación. Los tratamientos durante las semanas evaluadas llegaron a presentar incrementos notables. El tratamiento Control durante las semanas 6 y 12 registró un incremento de alrededor del 92 y 56 % respectivamente, y en siete semanas mostró valores inferiores a la media del periodo evaluado (2.91 ± 2.6%). 132 RESULTADOS  Tabla 31. Medias de mínimos cuadrados ± errores estándar del índice de fragmentación de ADN espermático (IF) de verracos durante el periodo de evaluación, con diferentes fuentes y niveles de Zn. Tiempo* Índice de fragmentación (IF) Tratamiento-1 Control ZnSO4150 ZnSO4200 ZnO150 ZnO200 Zn-Met150 Zn-Met200 EEM 6 0.24 5.78 7.11 5.48 8.66 2.92 10.91 4.45 7 2.12 2.54 8.14 6.90 10.08 3.50 14.47 4.42 8 1.34 4.36 9.92 5.70 3.50 2.70 12.41 3.95 9 3.96 4.82 8.70 12.21 1.40 1.24 16.68 3.99 10 3.32 1.94 7.91 9.78 12.00 2.2 12.96 4.14 11 6.39 8.80 13.40 13.70 14.23 2.60 20.80 3.89 12 1.32 3.12 4.00 10.20 1.65 11.42 24.55 3.83 13 4.80 6.21 7.53 12.18 1.20 1.96 13.44 3.92 14 4.24 3.32 6.62 12.65 5.43 1.14 29.30 3.89 15 1.24 1.24 8.46 6.90 3.62 3.84 13.13 4.15 16 1.80 4.56 10.75 8.4 6.23 2.80 11.82 3.92 17 4.68 3.51 4.84 13.50 8.50 4.54 15.09 3.93 18 3.36 8.74 6.28 7.74 7.93 11.24 20.70 4.01 19 1.96 2.40 3.90 3.50 6.60 3.40 18.70 4.18 EEM 3.80 4.02 3.52 4.33 4.44 3.74 4.03 n= 416.No existió diferencia significativa entre las semanas tratamiento-1 (P = 0.35). En los tratamientos ZnSO4150 y ZnSO4200, se observa que el IF fue menor a 10%, siempre con valores más bajos para el nivel de 150 ppm. Sin embargo, en ambos casos, existió aumento del IF a intervalos regulares de 6 y 7 semanas (semana 11 y 16) implicando un incremento del IF entre el 62 y 100%. La fuente ZnO, mostró que 150 ppm produce mayor porcentaje de IF que el ZnO200. A pesar de los incrementos obtenidos de forma cíclica con ambos tratamientos, no hubo cambios (P > 0.05) durante el tiempo evaluado. Ambos niveles de ZnO mostraron valores durante la mitad de la prueba por debajo de la media del IF (6.5 ± 2.93%), aunque en la semana 11 se observó el mayor incremento de IF (14.23 ± 4.4%, ZnO150; 8.50 ± 4.4%, ZnO200). El IF correspondiente a la FO registró amplios cambios durante la evaluación llegando a alcanzar diferencias del 90%. Los valores del Zn-Met200 siempre fueron superiores a los de Zn-Met150. Este tratamiento, se mantuvo por debajo de su valor medio de IF (3.9 ± 2.61%) durante 11 semanas, mientras que 133 RESULTADOS  0 5 10 15 20 25 30 Ín di ce d e Fr ag m en ta ci ón % Semana Control ZnSO4150 ZnSO4200 ZnO150 ZnO200 Zn‐Met150 Zn‐Met200 Tratamiento 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 // el Zn-Met200 presentó un comportamiento variable llegando a mostrar un 29.30 ± 4.0% de fragmentación en la semana 9. Al analizar la Gráfica 19, se aprecia que independientemente de los tratamientos, existieron diferencias entre semanas (P = 0.02). Por último, se realizó un análisis de correlación entre la concentración de Zn en el sedimento espermático (ZnSE) de los diferentes tratamientos y el IF (%). Dicha correlación (r < 0.13) no mostró diferencias (P > 0.05). Gráfica 18. Dinámica del índice de fragmentación de ADN en espermatozoides (IF) de verracos, tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn. Probabilidad de la Interacción Tratamiento*tiempo NS (P > 0.05). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 a ab a ab b ab ab ab ab a ab a ab ab Semana Ín di ce de fr ag m en ta ci ón % 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Gráfica 19. Fragmentación de ADN espermático (IF) presente en eyaculados de verracos durante un periodo continuo de evaluación. a,bDistinto superíndice entre semanas, son diferentes (P = 0.02). Los valores utilizados son las Medias ± error estándar (EEM) de los siete tratamientos. Control ZnSO4150 ZnSO4200 ZnO150 ZnO200 Zn-Met150 Zn-Met200 134 RESULTADOS  4.4.Evaluación de la capacidad fecundante in vitro (FIV) de espermatozoides de verracos tratados con diferente fuente y nivel de Zn En la Tabla 32, se muestran los resultados de las variables relacionadas con la capacidad de penetración de los espermatozoides de verracos tratados con distintas fuentes y niveles de Zn en el pienso, utilizando ovocitos inmaduros (FIV). También se incluye el número de espermatozoides que penetran cada ovocito (EO) y la proporción de ovocitos que tuvieron sólo un espermatozoide (OM). Estas dos últimas variables se reflejan en la eficacia de fecundación del tratamiento (EF). Tabla 32. Medias de mínimos cuadrados y errores estándar (EEM) de ovocitos fecundados in vitro (FIV), espermatozoides ovocito-1 (EO), ovocito monospérmico (OM) y eficiencia de fertilización (EF) en verracos, según fuentes y niveles de Zn. Tratamiento* Fuente Nivel Variable1 n FIV % EO No. OM % EF % Control 152 -------------- 25 85.3 6.9 8.0 6.6 ZnSO4150 144 ZnSO4·H2O 150 87.4 8.7 9.1 7.7 ZnSO4200 155 200 87.8 8.7 4.8 4.1 ZnO150 157 ZnO 150 87.8 8.3 4.1 3.8 ZnO200 154 200 85.9 7.1 4.4 3.9 Zn-Met150 142 Zn-Met 150 87.4 8.7 2.3 1.9 Zn-Met200 147 200 72.5 6.5 8.9 6.8 Total 1051 EEM 3.42 0.54 2.46 2.1 Comparaciones ortogonales de tratamientos Contrastes Probabilidad (P = F)** C1= Control vs resto de Tratamientos* 0.98 0.06 0.22 0.24 C2= Fuentes Inorgánicas (ZnSO4·H2O; ZnO) vs Fuente Orgánica (Zn-Met) 0.01 0.33 0.51 0.41 C3= ZnSO4·H2O vs ZnO 0.64 0.06 0.31 0.35 C4= ZnSO4150 vs ZnSO4200 0.67 0.99 0.09 0.09 C5= ZnO150 vs ZnO200 0.61 0.22 0.94 0.94 C6= Zn-Met150 vs Zn-Met200 0.02 0.03 0.13 0.17 1EF = número de ovocitos monospérmicos ovocito-1 inseminados. n = número de ovocitos inseminados tratamiento-1.**Se consideraron significativos los valores (P < 0.05). 135 RESUL grupo de las vs FO nivel ( (C3) (P = 0 propo nivele (C4: P FIV al (P = respe regist LTADOS  El valor o restante d s FI con la O 79.95 ± (ppm) de Z Para iden entre ZnS 0.64) (Tab orciones ce A través es de Zn d P = 0.67; C l utilizar 20 En relac 0.06) del cto al prom rados por 70 Fu en te de Z n 0 Gráfica 2 (FIV), obt mínimos barras, so FIV del tra de tratamie as FO (C2) 3.0, P = 0 Zn utilizado ntificar el c SO4·H2O bla 32). Los ercanas al del contra entro de la C5: P = 0.6 00 ppm (P ción al nú tratamient medio de lo las FI (8.2 Inorgánica Orgánica Control 20. Efecto de tenidos con cuadrados on diferentes atamiento entos (C1; ) se observ 0.01) (Gráf o en el PB comportam vs ZnO, s valores o 87%. aste C4, C as fuentes 61). Pero l = 0.02) (T mero de o Control os tratamie 26 ± 0.55) f 7575 e la fuente de semen de ve ± error está s (P < 0.05). Control n P = 0.98). van diferen fica 20) a (Gráfica 2 miento entr encontrá obtenidos C5 y C6 se . Las FI no la FO (Zn- abla 32, G EO, el co (6.9 ± 0.5 entos con a fueron igua 80 80 FIV % c e Zn, en la p erraco. Las b ándar (EEM) o fue dife . Sin emba ncias sign unque, es 21). re las FI se ándose po de FIV pa e analizó e o mostraro -Met = C6) Gráfica 21) ontraste C 54) a un m alguna de ales (P = 0 85 85 proporción de barras repre ). a,b,c Distint erente al e argo, al co ificativas ( ta diferenc e realizó u orcentajes ra ambas el compor on diferenc ) mostró di ). C1 mostró menor núm las fuentes 0.33) a la F 9 90 ab bc e ovocitos pe sentan las m o superíndic efecto med mparar la FI, 87.23 ± cia depend una compa s similares fuentes tu rtamiento d ias entre n isminución una tend mero de E s de Zn. L FO (7.65 ± 900 enetrados medias de ce en las dio del media ± 2.82 dió del aración s FIV vieron de los niveles n de la dencia O con os EO ± 0.58) 136 (C2). P cuand el nive Sin e Gráfica ovocito-1 Fuente o cuadrado son difere Pero al co do se utiliza No se ap el de Zn (1 mbargo, a 0 15 30 45 60 75 90 FI V % 0 2 4 6 8 10 EO ( nú m er o) Gráfica penetra (FI) ■; mínimos barras, 22. Efecto (EO), con s orgánica (FO os ± error e entes (P < 0 mparar las a el ZnO (T preció ning 150 a 200 al compara a 25 22 a a 21. Efecto ados (FIV), u Fuente org s cuadrados son diferente del nivel de emen de ve O) ■. Las ba estándar (EE .05). s FI (C3) se Tabla 32). gún cambio ppm) dent ar el comp 2525 ab o del nivel d tilizando sem gánica (FO) s ± error est es (P < 0.05 e Zn en el rraco. Contr arras repres EM).a,bDistint e observó o en los E tro de la m portamiento a a 150 Zn ppm 150 Zn (p 1 ab   de Zn (ppm men de verra ■. Las ba tándar (EEM ). número de rol ■; Fuente sentan las m tos superínd una tende EO (Gráfic misma FI (C o del Zn-M m ppm) 50       a m), en la pro aco. Control rras represe M). a,b Distint e espermato e inorgánica medias de m dices entre ncia (P = 0 a 22) cuan C4; P = 0.9 Met150 vs a 200 200 200 ab oporción de ■; Fuente in entan las m to superíndic b RESUL ozoides (FI) ■; mínimos barras, 0.06) a dis ndo se au 9: C5; P = Zn-Met20 b e ovocitos norgánica medias de ce en las LTADOS  sminuir mentó 0.22). 00 (C6) 137 RESUL existió (P = 0 OM, a la Ta carac (C1: P el ZnS el com difere proba tratam fecun mient Zn-Me LTADOS  ó una dis 0.03). En gener a pesar de abla 32, lo terística (E El tratam P = 0.22), c SO4150 (9 mportamie ncias entre Puesto q abilidades miento má dados por ras que e et150 (1.9% O M % Gráfica 2 (OM), co orgánica error está sminución ral, ningún e la amplia o cual ocu EEM = 2.46 miento Co con respec 9.1%) y Zn nto de las e ZnSO4·H ue la EF e obtenidas ás eficaz r un solo el tratami %). 0 2 4 6 8 10 12 O M % 23. Efecto de on semen de (FO) ■. Las ándar (EEM) de EO ( tratamien diferencia urrió debid 6). ontrol mos cto al resto -Met200 (8 FI (5.5%) H2O y el Zn está calcul s para es que per espermat ento con 25 el nivel de Zn e verraco. C s barras repr . Probabilida (8.7 vs 8 to registró a entre los do a la g stró una o de los tra 8.9%). Por (C2). Den nO. ada con b sta variabl rmitió obte tozoide fue los resul 150 Zn pp n, en la pres Control ■; F resentan las ad NS (P > 0 .5) al inc ó diferencia valores m ran variab proporción tamientos, r su parte, ntro de las ase a la p le fueron ener may e el ZnSO ltados má 0 pm sencia de ovo Fuente inorg s medias de .05). rementar as (P > 0.0 medios que bilidad que n amplia , superada la FO (5.4 FI (C3: P proporción similares yor númer O4150 (7.7 ás bajos 200 ocitos monos gánica (FI) ■ mínimos cua el nivel d 05) en rela se observ e presenta de OM ( a únicamen 45%), no m = 0.31) no de OM y O a los O ro de ov 7%) (P = correspon spérmicos ■; Fuente adrados ± de Zn ación a van en a esta (8.0%) nte por mejoró o hubo OI, las OM. El vocitos 0.09), dió al 138 RESULTADOS  El DPn en ovocitos maduros de cerda se muestra en la Tabla 33. Los resultados indican que no existieron diferencias (P > 0.05) entre tratamientos. El tratamiento Control reflejó valores mayores de DPn (58.9 ± 6.5 y 53.9 ± 4.8%). existiendo una tendencia (P = 0.08) a disminuir el porcentaje de DPn en los tratamientos que utilizaron ZnO (ZnO150, 34.5 ± 1.9; ZnO200, 36.5 ± 2.8%) y ZnSO4150 (38.1 ± 3.8%). En cuanto al comportamiento entre los tratamientos con Zn-Met, se observó que a pesar de no ser diferentes estadísticamente, el Zn-Met200 (53.9 ± 4.8%) presentó mayor porcentaje de DPn que el Zn-Met150 (43.2 ± 5.4%). La comparación realizada a través del nivel de Zn arrojó un incremento en la proporción de DPn cuando se emplearon 200 ppm. El incremento se presentó en las tres fuentes, ZnSO4200 vs ZnSO4150 de 8.7%, ZnO200 vs ZnO150 2%, y Zn-Met200 vs Zn-Met150 10.7%. Al analizar el efecto de fuente y nivel de Zn en las FI se observó una disminución del DPn. La diferencia fue significativa al utilizar 150 ppm, con respecto al Control y al Zn-Met200 (Gráfica 24). Tabla 33. Proporción de desarrollo de pronúcleos (DPn), cabezas espermáticas (CE) y espermatozoides intactos (SpzO-1) en ovocitos de cerda, cultivados con espermatozoides de verraco tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn. Tratamiento Variables DPn CE SpzO* % % % Control 58,9 ± 6,5 35,6 ± 7,1 5,5 ± 3,3 ab ZnSO4150 38,1 ± 3,8 61,9 ± 3,8 0.0 b ZnSO4200 46,8 ± 4,4 49,2 ± 6,9 4,0 ± 4,0 ab ZnO150 34,5 ± 1,9 50,5 ± 4,5 14,9 ± 4,9 a ZnO200 36,5 ± 2,8 56,1 ± 3,8 7,5 ± 2,7 ab Zn-Met150 43,2 ± 5,4 51,9 ± 5,5 4,9 ± 2,6 ab Zn-Met200 53,9 ± 4,8 42,2 ± 6,0 4,2 ± 2,9 ab Probabilidad (P = F) 0,08 0,34 0,006 Los valores representan las medias de mínimos cuadrados ± error estándar (EEM). a,bDistintos superíndices en columna, son diferentes (P = 0.006). 139 RESUL porce Zn (F difere una a LTADOS  En la Gr ntaje de D FO: 48.5 ncias esta La propo amplia dife Fu en te de Zn D Pn % Gráfica 2 con seme (FO) ■. estándar (P < 0.05 Gráfica 2 utilizando mínimos   ráfica 25, DPn (58.9 ± 5.21%; adísticas (P rción de C erencia ent 0 Fu en te d e Z n Orgán Contr Inorgá 0 10 20 30 40 50 60 70 D Pn % 24. Efecto d en de verrac Las barras de la med ). 25. Efecto d o espermatoz cuadrados ± se puede ± 6.5%), c y las FI: P > 0.05). E fue simi tre las me 20 nico ol ánico 125 a del nivel de co. Control ■ representan dia. a,bDistin de la fuente d zoides de ve ± error están e observa con respec : 38.98 ± lar entre tr edias de tr 40 DPn (%) 2 Zn pp 150 b e Zn, en el ■; Fuente in n las medias nto superínd de Zn, en e erracos. Las dar (EEM). P r que el C cto a los tra 5.40%), ratamientos ratamiento 0 pm 0 a desarrollo d norgánica (F s de mínimo dice en col l desarrollo barras repre Probabilidad Control al atamientos sin prese s (P = 0.34 y gran va 60 3 200 ab a de pronúcleo I) ■; Fuente os cuadrado umna son de pronúcleo esentan las m NS (P > 0.0 canzó el s con fuen ntar entre 4), registrá ariabilidad 80 os (DPn), e orgánica os ± error diferentes os (DPn), medias de 5). mayor tes de e ellas ándose en su 140 RESULTADOS  comportamiento. EL tratamiento Control llegó a tener un número de CE hasta del 16.4% menor con respecto a los tratamientos en los que se aplicó alguna fuente de Zn (Tabla 33). Tanto el nivel como la fuente de Zn produjeron efectos distintos en la presencia de CE. Por ejemplo el ZnSO4·H2O y Zn-Met disminuyen en 12.7% y 9.7% respectivamente las CE, pero el ZnO aumentó dicho índice hasta un 5.56%. Por su parte, la presencia de SpzO-1 mostró una tendencia a diferir entre los tratamientos (P = 0.006). Esta diferencia se ve reflejada claramente al comparar el ZnO150 (14.9 ± 4.9%) con el ZnSO4150. Este último no presentó SpzO-1. Los resultados indican que el ZnO aumenta la presencia de SpzO-1, implicando un descenso en la tasa de DPn y CE. Para determinar la existencia de relación entre las características de calidad seminal, capacidad fecundante de los espermatozoides y DPn, se realizó un análisis de regresión lineal seleccionando los modelos mediante el procedimiento “stepwise”, el cual arrojó efectos significativos (P < 0.05) al establecer una relación negativa (R2 = -0.54) entre MA, con el FIV y DPn en los tratamientos ZnO150 y Zn-Met200 (P = 0.02). Así como, la relación (R2 = -0.47) negativa entre IAc y los OM en el tratamiento Zn-Met200 (Tabla 34). En el resto de tratamientos no existieron relaciones causa efecto significativas con ninguna de las variables. El análisis muestra que el 54% de la variación en la capacidad de penetración espermática de los espermatozoides puede ser explicada por las MA del tratamiento ZnO150. Mientras que los IAc (47%) y el DPn (54%) explican el comportamiento que mostró el tratamiento Zn-Met200 con los OM y DPn respectivamente. Finalmente, se realizó un análisis de correlación entre el FIV, EO, OM, EF, DPn, CE y SpzO-1, con el IF y ZnSE obteniéndose sólo correlaciones significativas entre los tratamientos ZnSO4200 y Zn-Met150 (Tabla 35). El porcentaje de FIV del tratamiento ZnSO4200 se correlacionó positivamente (P = 0.05) con el IF (r = 0.49), y con ZnSE (r = 0.53). En el caso del Zn-Met150 los porcentajes de FIV sólo mostraron una tendencia (P = 0.08) de asociación entre el IF y ZnSE (r = -0.52 y r = -0.49 respectivamente). 141 RESULTADOS  * γ̂ i =Variable dependiente: FIV=Ovocitos fecundados in vitro; OM=Ovocitos monospérmicos; DPn=Desarrollo de pronúcleos. Modelo general γ̂ i =β   o+β   1X1+β   2X2+β   3X3+ξί. Los modelos fueron seleccionados (PROCStepwise) cuando P < 0.05.  Tabla 34. Modelos de regresión lineal relacionando morfoanomalías (MA), integridad acrosomal (IAc) con ovocitos penetrados in vitro (FIV), ovocitos monospérmicos (OM) y desarrollo de pronúcleos (DPn) según tratamientos con Zn. Las correlaciones estudiadas entre SpzO-1, IF y ZnSE fueron positivas para el tratamiento Zn-Met150 (P = 0.05) en ambos casos, mientras que en el tratamientos ZnSO4200 sólo se observó una tendencia (P = 0.06) (Tabla 35). Tabla 35. Correlaciones ( r ) entre ovocitos penetrados in vitro (FIV), índice de fragmentación de ADN espermático (IF), concentración de Zn en sedimento espermático (ZnSE) espermatozoides por ovocitos maduro (SpzO-1). Tratamiento Variables IF (P = F) ZnSE (P = F) SpzO-1 (P = F) ZnSO4200 FIV 0.49 (0.05) 0.53 (0.05) ---------- IF -------- -------- 0.49 (0.06) ZnSE -------- -------- 0.50 (0.06) Zn-Met150 FIV 0.52 (0.08) 0.49 (0.08) ----------- IF -------- -------- 0.47 (0.05) ZnSE -------- -------- 0.53 (0.05) Se consideró significativo cuando la P < 0.05. Coeficientes de correlación muestral. Tratamiento Variable* Modelo R2 P = F ZnO150 FIV γ̂ i = 90.3 – 0.182MA -0.54 0.02 Zn-Met 200 OM γ̂ i = 0.87 – 0.009IAc -0.47 0.03 DPn γ̂ i = 55.2 – 1.68MA -0.54 0.02 142 RESULTADOS  4.5. Evaluación de la concentración de Zn de tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (ZnPS) y sedimento espermático (ZnSE) En la Tabla 36, se muestra la composición química de los testículos, observándose que ninguna de las variables evaluadas en ambos testículos, presentó diferencia (P > 0.05). Es evidente que en el tratamiento Control con un nivel de Zn de 25 ppm, no disminuyó la concentración de MS, C y concentración de Zn, ni el nivel más alto (200 ppm) alteró dichas variables. Sin embargo, fue observado un ligero incremento del contenido de Zn testicular (ZnTes) utilizando Zn-Met200, aproximadamente entre 14 a 17 ppm de Zn, mientras que en las FI la concentración disminuyó al aumentar el aporte del mineral presentando mayor efecto con ZnO. La evaluación de ambos epidídimos (ED, EI) (Tabla 37), indica que no hubo diferencia entre tratamientos tanto en la composición de H (ED, P = 0.85; EI, P = 0.76) y de MS (ED, P = 0.87; EI, P = 0.77). Las C, no mostraron diferencias en ambos epidídimos (ED, P = 0.08; EI, P = 0.06) pero, los tratamientos con mayor nivel de Zn (200 ppm) registraron una reducción en el contenido de ellas, siendo los tratamientos con azufre, los que mostraron mayor cambio. Analizando la concentración de Zn (ppm) en epidídimo (ZnEp), se observa una tendencia (ED, P = 0.09; EI, P = 0.07) a aumentarlo en ambos epidídimos. Este incremento se situó entre 4 y 32 ppm de Zn dependiendo de la fuente de Zn utilizada en el PB. A pesar de todo, el tratamiento Control no fue el que tuvo los valores más bajos ZnEp (ED, 67.82 ± 9.20; EI, 67.81 ± 8.73 ppm; media ± EEM). En el caso de la concentración de Zn (ppm) en el ZnSE, no existió efecto significativo del tratamiento (P = 0.39). Ningún tratamiento registró valores por debajo de 900 ppm de ZnSE. El tratamiento Control (920.34 ± 136.21 ppm) no mostró diferencias con el resto de tratamientos. En la Gráfica 26 se puede observar que el tratamiento Zn-Met200 presentó una concentración mayor de Zn ≈300 ppm, en comparación al resto de tratamientos. 143   Ta bl a 36 . M ed ia s de m ín im os c ua dr ad os ± e rr or e st án da r d e la c om po si ci ón q uí m ic a de te st íc ul os d e ve rr ac os al im en ta do s co n fu en te s y ni ve le s di st in to s de Z n co nt en id os e n el p ie ns o.   Tr at am ie nt o Te st íc ul o* D er ec ho (T D ) Iz qu ie rd o (T I) H % M S% C % Zn p pm 1 H % M S% C % Zn p pm 1 C on tr ol 83 .4 4 16 .5 8 6. 54 83 .8 8 83 .3 1 16 .6 7 6. 14 79 .8 0 Zn SO 41 50 83 .8 0 16 .1 7 5. 92 85 .5 2 83 .4 4 16 .5 5 6. 35 82 .4 9 Zn SO 42 00 83 .9 0 16 .0 9 6. 47 82 .9 5 83 .3 8 16 .6 0 6. 33 82 .1 2 Zn O 15 0 83 .7 0 16 .2 8 6. 86 87 .5 6 83 .6 8 16 .3 0 6. 54 84 .3 2 Zn O 20 0 83 .0 0 16 .9 9 5. 88 76 .2 5 83 .1 0 16 .8 8 6. 05 78 .1 2 Zn -M et 15 0 83 .7 6 16 .3 6 6. 62 85 .0 5 83 .9 1 16 .0 8 6. 19 85 .4 4 Zn -M et 20 0 83 .0 5 16 .9 3 6. 38 93 .4 2 82 .8 5 17 .0 3 6. 17 92 .4 6 EE M 0. 37 0. 38 0. 24 4. 27 0. 38 0. 38 0. 26 5. 23 Pr ob ab ili da d (P = F ) 0. 44 0. 51 0. 07 0. 20 0. 56 0. 56 0. 88 0. 59 *H um ed ad , H ; m at er ia s ec a, M S; c en iz as , C . n = 70 te st íc ul os . N o ex is tie ro n di fe re nc ia s si gn ifi ca tiv as (P = F ).1 E n ba se s ec a          RESULTADOS 144   Ta bl a 37 . M ed ia s de m ín im os c ua dr ad os ± e rr or e st án da r de l a co m po si ci ón q uí m ic a de e pi dí di m os d e ve rr ac os a lim en ta do s co n fu en te s y ni ve le s di st in to s de Z n co nt en id os e n el p ie ns o. Tr at am ie nt o Ep id íd im o D er ec ho (E D ) Iz qu ie rd o (E I) H % M S% C % Zn p pm 1 H % M S% C % Zn p pm 1 C on tr ol 78 .4 8 21 .5 1 6. 32 67 .8 2 78 .1 3 21 .8 6 7. 81 67 .8 1 Zn SO 41 50 78 .4 7 21 .5 2 9. 94 50 .7 3 78 .6 1 21 .3 8 7. 81 54 .6 3 Zn SO 42 00 78 .8 6 21 .1 3 5. 35 54 .6 4 78 .6 1 21 .3 7 5. 55 58 .7 2 Zn O 15 0 79 .0 7 20 .9 1 8. 01 61 .7 7 79 .0 6 20 .9 2 8. 55 61 .5 4 Zn O 20 0 80 .3 9 19 .5 9 6. 68 71 .9 5 79 .2 8 20 .7 0 6. 82 85 .4 4 Zn -M et 15 0 79 .2 6 20 .7 3 7. 82 52 .3 5 79 .6 1 20 .3 8 6. 59 59 .4 9 Zn -M et 20 0 78 .7 9 20 .6 6 5. 01 85 .1 7 78 .9 4 21 .0 4 6. 02 85 .5 3 EE M 1. 00 1. 02 2. 98 9. 20 0. 65 0. 66 2. 29 8. 73 Pr ob ab ili da d (P = F ) 0. 85 0. 87 0. 08 0. 09 0. 76 0. 77 0. 06 0. 07 *H um ed ad , H ; m at er ia s ec a, M S; c en iz as , C . n = 70 te st íc ul os . N o ex is tie ro n di fe re nc ia s si gn ifi ca tiv as (P = F ).1 E n ba se s ec a       RESULTADOS 145 RESULTADOS  Además, es evidente que la mayor diferencia entre tratamientos se registra en la FO. El Zn-Met150 tuvo 906.63 ± 134.6 ppm, mientras que el Zn-Met200 presentó una media de 1294 ± 134.60 ppm de Zn. También se observa un ligero incremento en el tratamiento ZnO200 (1088.59 ± 151.52 ppm). Esto indica que sólo la fuente oxidada y la quelatada con metionina, producen un almacenamiento de Zn por encima de 1000 ppm. La fuente con mayor homogeneidad en la concentración de ZnSE fue la azufrada (ZnSO4150, 931.02 ± 136.21; ZnSO4200, 920.41 ± 138.87 ppm). Por otra parte, al analizar la dinámica de concentración del ZnSE, durante cinco semanas (Gráfica 27), se comprobó que no existía interacción Tratamiento*Tiempo (P = 0.40). La concentración de Zn aumentaba o disminuía por semanas pero estas diferencias no fueron suficientes para determinar diferencias estadísticas. El tratamiento Zn-Met200 nunca tuvo valores de ZnSE por debajo de 1000 ppm (1090.87 a 1626.23 ± 181.41; media ± EEM). Excepcionalmente, el tratamiento Control y ZnSO4150 mostraron valores superiores a 1000 ppm en el ZnSE, pero sólo el Control produjo valores tan bajos como 686.19 ± 181.41 ppm. En el caso de la concentración de Zn en el PS (ZnPS) (Gráfica 28), no existió efecto del tratamiento (P = 0.33). Con el Zn-Met se obtuvieron las concentraciones más bajas de ZnPS (Zn-Met150, 13.53 ± 3.0; Zn-Met200, 16.38 ± 3.0 ppm) al compararla con las FI. Por su parte, los tratamientos con fuente azufrada (ZnSO4150, 17.96 ± 3.05; ZnSO4200, 21.02 ± 2.76 ppm) muestran un comportamiento similar al tratamiento Control (17.12 ± 3.0 ppm). Por otra parte, se observa que el nivel de Zn de 200 ppm incrementó la ZnPS (ZnSO4200, 21.02 ± 2.76; ZnO200, 22.75 ± 3.38; Zn-Met200, 16.37 ± 3.0 ppm). La ZnPS evidencia que la cantidad de Zn en la FO fue menor que en las FI. Al analizar la interacción Tratamiento*Tiempo (Gráfica 29), fueron identificadas diferencias (P = 0.009) sólo en el tratamiento ZnSO4200, que fue causada por la concentración inicial de Zn (semana 2 = 9.31 ppm). En el resto de tratamientos, no se observaron diferencias durante el periodo evaluado. 146 Gráfica de verra barras r (EEM): C (138.87) Probabil Zn (p pm ) Zn SE (p pm ) Gráfica 2 verraco cuadrado (186.85) Zn-Met15 Tratamie 26.Concentr cos, tratados representan Control (136 ); ZnO200 (1 idad NS (P = 0 250 500 750 1000 1250 1500 1 C on tro l 500 800 1100 1400 1700 0 27. Concent por semana os. Error está ■; ZnSO420 50 (181.41) nto * Tiempo ración de Zn s con diferen las medias 6.21); ZnSO 51.52); Zn-M = 0.39). 2 Zn S O 41 50 12 tración de Zn a. Las lín ándar de la 00 (195.17) ●; Zn-Met20 o NS (P = 0.4 n (ppm) en ntes fuentes s de mínim 4150 (136.2 Met150 (134. 3 Tratam Zn S O 42 00 Zn O 15 0 13 14 Sema n (ppm) en s neas repres media (EEM ▲; ZnO150 00 (181.41) 40). el sedimento y niveles de os cuadrad 1); ZnSO420 60); Zn-Met2 4 5 miento Zn O 15 0 Zn O 20 0 4 15 ana sedimento es sentan las M): Control ( (202.22) X; +. Probabili o espermátic e Zn en el pi os. Errores 00 (138.87); 200 (134.50) 6 Zn -M et 15 0 5 16 spermático ( medias de 186.85) ♦; Z ZnO200 (18 dad de la In RESUL co (ZnSE) ienso. Las estándar ; ZnO150, ). n = 157. 7 Zn -M et 20 0 6 ZnSE) de mínimos ZnSO4150 81.41) ∗ ; nteracción LTADOS  147 RESULLTADOS  0 5 10 15 20 25 30 Zn PS ( pp m ) Gráfica 28 tratados c representa (3.00); Zn Zn-Met150 0 5 10 15 20 25 30 35 Zn PS ( pp m ) Grafica 2 por sema estándar ZnO150 ( Probabilid 0 5 0 5 0 5 0 1 Co nt ro l 8. Concentra con diferent an las media nSO4150 (3. 0 (3.00); Zn- 0 5 0 5 0 5 0 5 1 2 29. Concentr ana. Las líne (EEM). Con (5.46) X; Zn dad de la Inte 2 Zn SO 41 50 ación de Zn tes fuentes as de mínimo .05); ZnSO4 Met200 (3.0 3 4 5 ración de Zn eas represen ntrol (4.99) ♦ O200 (5.75) eracción Tra 3 4 Tratam Zn SO 42 00 Zn O 15 0 (ppm) en pla y niveles d os cuadrado 4200 (2.76); 0). n = 490. 6 7 8 Sem (ppm) en pl ntan las med ♦; ZnSO415 ) ∗; Zn-Met1 atamiento * T 5 iento Zn O 20 0 asma semina de Zn en e s. Errores es ZnO150, (3 Probabilidad 9 10 11 ana lasma semin dias de míni 0 (5.30) ■; 50 (4.96) ● Tiempo (P = 0 6 Zn ‐M et 15 0 al (ZnPS) de el pienso. L stándar (EEM 3.11); ZnO2 d NS (P = 0.3 12 13 14 nal (ZnPS) d mos cuadra ZnSO4200 ; Zn-Met200 0.009). 7 Zn ‐M et 20 0 e verracos, Las barras M). Control 200 (3.38); 33). 15 16 de verraco ados. Error (4.69) ▲; 0 (4.96) +. 148       DISCUSIÓN  Zinc del Aleman Blender ,engañar.    DISCUSIÓN 5. DISCUSIÓN 5.1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos   Uno de los problemas más habituales en un centro de inseminación artificial es mantener a los verracos con una GPS, CC y PV adecuados. Estos parámetros están relacionados con la edad, época del año, actividad sexual, raza o línea genética del animal. Además, hay que evitar la aparición de problemas de sobre peso y lesiones de aplomos que puedan afectar la líbido y la calidad seminal (Louis et al., 1994a, b; Wilson et al., 2004). El PF registrado no mostró diferencias significativas (P = 0.63) entre tratamientos. Estos resultados ponen de manifiesto que los verracos durante las 16 semanas de investigación, ganaron peso de manera uniforme coincidiendo con los resultados publicados por Kemp (1989) y Wilson et al. (2004). La evaluación de la CC y la obtención de la GPS según Neary y Yager (2002), PIC (2008) y Tokach (2009) permiten realizar cambios oportunos en el suministro de pienso, ayudando a salvaguardar la condición física, salud y producción de los verracos, estando recomendada su estimación al menos, una vez por semana. En este experimento fue adoptada esta metodología. Por tanto la estimación semanal de la CC y la GPS, permitió tomar decisiones oportunas a la hora de introducir cambios en la administración de pienso según indica el NRC (1998) para verracos en producción. El suministro mínimo de PB fue 1.8 Kg día-1 verraco-1 y el máximo de 2.5 Kg día-1 verraco-1. En relación con la GPS no se encontraron diferencias (P = 0.91) entre tratamientos. Los valores medios de GPS oscilaron entre 1.260 a 1.690 Kg semana-1 (ZnSO4150 y ZnO200 respectivamente) siendo superiores a los publicados por Louis et al. (1994b) quienes suministraron 1.8 a 2.0 Kg de pienso día-1 verraco-1 obteniendo una ganancia de 1.180 Kg semana-1 verraco-1. Kemp et al., (1989) recomiendan para verracos jóvenes (<12 meses) una ganancia de peso diaria de 400 g día-1 (2.800 Kg de ganancia semana-1). Una vez alcanzado el año de edad, aconsejan una ganancia diaria de 200 g (1.400 Kg semana-1). Esta última recomendación sólo fue alcanzada por los tratamientos 149 DISCUSIÓN ZnSO4200 (1.670 Kg), y ZnO200 (1.720 Kg) aunque no reflejaron diferencias con el resto de tratamientos. Los resultados del presente estudio coinciden con Wedekind et al. (1994), quienes no encontraron una mayor ganancia de peso al utilizar diferentes fuentes y niveles de Zn en cerdos en fase de finalización. El mismo comportamiento fue observado por van Heugten et al. (2003) en cerdos destetados, quienes compararon ZnSO4 con dos fuentes orgánicas, Zn-Met y Zn-Lis a un nivel de 80 y 160 ppm de Zn, no encontrando diferencias entre fuentes y niveles. En esta misma línea se encuentra el estudio de Buff et al. (2005) realizado en cerdos destetados utilizando 150 ppm de Zn con dos fuentes distintas, Zn-Polisacárido y ZnO. En 1970 Liptrap et al., sugirieron incrementar a 50 y 80 ppm de Zn un PB que contenían 22 y 35 ppm respectivamente, ya que mejoraron la ganancia de peso en cerdos en fase de finalización. Sin embargo, estos datos fueron obtenidos con una PB que no utilizaba fitasas en su formulación. Estos mismos autores realizaron un estudio con machos no castrados en fase de crecimiento, observando que estos requieren de un suministro de Zn en el PB a una concentración mayor que los machos castrados. Creech et al. (2004), coinciden y señalan, que las fuentes de proteinatos de Zn, aumentan la eficiencia de crecimiento de los cerdos comparada con ZnSO4, y recomienda que el 50% del requerimiento de Zn sea a través de una FO. Sin embargo, en esta investigación el tratamiento Control tuvo un comportamiento similar al resto de tratamientos. Una razón puede ser el incremento en el CPD y la mayor biodisponibilidad del Zn contenido en el PB, debido a la inclusión de fitasas. No existe suficiente evidencia científica sobre el efecto que tiene el consumo de fuentes y niveles de Zn en verracos en producción incluso, los datos llegan a ser contradictorios. Teniendo en cuenta la GPS y la CC, se realizaron los cambios de suministro (Kg) de pienso de forma individual. Aquellos animales que mostraban GPS positivas pero por debajo de 160 g día-1 y/o CC grado <3, les fue adicionado entre 100 a 200 g más de piensos día-1, hasta conseguir que el verraco mejorara ambas características lo cual, fue más fácil conforme transcurrieron las semanas de estudio debido a que al aumentar la edad, los requerimientos nutricionales de 150 DISCUSIÓN los verracos disminuyen y la GPS y CC son más fáciles de mantener con el sistema de alimentación establecido (Kemp et al., 1989; Colembrander y Kemp, 1990; Mateos et al., 1997). Por lo descrito anteriormente, el CPD y la CC registraron diferencias entre tratamientos. Los verracos del tratamiento Control y ZnSO4150, mostraron problemas para mantener el grado 3 de CC durante el periodo evaluado (grado 2.69 y 2.83 respectivamente). Debido a ello, se les suministró una mayor cantidad de pienso (2.016 y 1.943 g día-1, respectivamente) lo que permitió que entre ambos tratamientos no existieran diferencias. Este incremento de CPD aumentó el consumo de todos los nutrientes contenidos en el PB, evitando los efectos adversos de una posible deficiencia de Zn para el caso del Control. Según Miller y Kornegay (1983) y Martin et al. (1994), el pienso con 50 ppm o menos, puede ocasionar paraqueratosis, lesiones en patas o disminución del crecimiento, todos ellos, signos patognomónicos externos de una deficiencia de Zn. También, puede existir daño en esófago y en otras partes del tracto digestivo sin presencia de signos externos, como muestra el trabajo de Liptrap et al. (1970). Los autores antes mencionados, demostraron que es más frecuente y grave las lesiones en verracos que en hembras o machos castrados cuando disminuye el nivel de Zn. Estos signos suelen aumentar cuando existe una concentración mayor de otros minerales (Ca, Fe, Cu, Mn) con respecto al Zn, o el pienso contiene un alto nivel de fitatos (Creech et al., 2004; Williams et al., 2005). En esta investigación, es posible que hayan sido suficientes las 25 ppm contenidas en el PB (Control), tanto para no presentar lesiones macroscópicas de paraqueratosis o lesiones en patas, como para producir de forma similar a los verracos que consumieron tratamientos con alguna de las fuentes y niveles de Zn. En el ZnSO4150 el aumento de CPD (285 a 628 g día-1) no provocó mejora en la GPS, ni en la CC. Es probable que los resultados estén asociados a la presencia de un problema neumónico en dos verracos pertenecientes a este tratamiento. Por tal motivo, el suministro de pienso se aumentó para reducir el riesgo de disminución del crecimiento o muerte. Por otra parte, la reducción del CPD en ZnO150, no fue suficiente para disminuir la incidencia de cerdos con tendencia a mostrar una CC de grado 4 durante todo el experimento. En este caso, el problema fue la presencia de 151 DISCUSIÓN verracos con baja líbido, rehusando a saltar sobre el maniquí, de acuerdo al ritmo de recogidas propuesto. Kemp (1991), Close y Roberts (1991), NRC (1998), señalan que la demanda de energía para la monta es muy pequeña (5% del total energético necesario, lo equivalente a 103 Kcal de ED eyaculación-1), pero esta no cambia cuando los verracos tienen un buen estado físico, y/o en un medio con pocas variaciones climáticas. Las diferencias en el CPD no fueron significativas entre tratamientos con fuente y nivel adicional de Zn (Tabla 16), pero mostraron diferencias durante el periodo evaluado, debido a los cambios en la administración de pienso aplicado para mantener la GPS y la CC. Los cambios en la CC durante el periodo de evaluación estuvieron sujetos al CPD, pero también al IE y al ambiente al que fueron sometidos los verracos. Ningún tratamiento mostró una CC grado 1 o 5. Los resultados de la dinámica semanal de CC, demuestran que el manejo alimenticio redujo la frecuencia con la que los verracos presentaban CC menor o mayor al grado 3. Asimismo, lo más difícil fue conseguir que los verracos no disminuyeran el grado de CC a 2, ya que existieron factores ambientales (frio, calor) que afectaron el comportamiento de los sementales. El experimento se realizó en los meses de octubre a febrero. Las temperaturas de la nave durante dicho periodo oscilaron entre -5 a 31ºC. Por tanto, la dinámica que presentaron los tratamientos en la CC durante las semanas de evaluación se debe a la suma de condiciones ambientales, que llevaron a esta variable a cambios erráticos (patrón de subir y bajar) coincidiendo con Tokach (2009). Por esta razón, este autor recomienda pesar los cerdos, lo cual no siempre es factible de realizar. Sin embargo, en el presente estudio sí se llevo a cabo dicha práctica. La correlación que mostraron las variables GPS y CC fue de r = 0.40. Louis et al. (1994b) admiten que el cuidado alimenticio al que están sometidos los verracos es estricto y con un margen estrecho, puesto que cambios pequeños en el suministro de pienso (≈10% del consumo día-1) pueden generar rápidas y drásticas diferencias en la CC, líbido, producción seminal, calidad espermática, y capacidad fecundante de los espermatozoides (Close y Roberts, 1991; Close, 1993a; Wilson et al., 2004). 152 DISCUSIÓN El ritmo de recogidas establecido en esta investigación fue de un salto a la semana. El ZnSO4150 (7.38 días) mostró diferencias con el Control (6.36 días) y Zn-Met200 (6.25 días). Los resultados demuestran que el incremento en el IE fue de 1.02 a 1.13 días con respecto a los tratamientos señalados. Estudios realizados al respecto manifiestan que el IE puede estar afectado por factores de salud, temperatura ambiental, líbido o por la calidad y cantidad de pienso consumido (Kemp, 1989; Kemp et al., 1989; Louis et al., 1994a,b; Mateos et al., 1997; Wilson et al., 2004; Hoy, 2007). En este estudio el mayor IE del ZnSO4150, se debió probablemente a un problema de salud que presentaron dos de los verracos. Sin embargo, el resultado del Control fue posiblemente mejorado por el aumento en el CPD y su efecto en el epitelio testicular. Kemp (1989) y Wilson et al. (2004) coinciden en que el aumento de 0.25 a 0.32 Kg de pienso día-1 verraco-1, ayuda a mantenerlos en niveles productivos adecuados, además de evitar el efecto ambiental (al menos 1ºC por debajo de su línea de termoneutralidad, 20ºC). No obstante, Liptrap et al. (1970) encontraron que verracos que consumían pienso con 22 a 29 ppm de Zn redujeron el tamaño testicular relacionando esto hecho con la disminución de la líbido que presentaron. Los verracos del Zn-Met200 se comportaron con mayor líbido y calidad de monta durante todo el experimento, destacando el hecho que ningún verraco dejó de saltar. Esto, puede estar relacionado con el efecto que la fuente y nivel de Zn ejercen sobre el desarrollo de las células de Leydig y los receptores LH los cuales, inducen la excreción de enzimas esteroidogénicas, aumentan la producción de esteroides testiculares incluida la androsterona y la actividad de esteroidogénesis. En este sentido, se hace necesario la realización de análisis para determinar la concentración de andrógenos así como un análisis histológico de testículo para establecer dicha relación (Lunstra et al., 2003; Wilson et al., 2004; Zamaratskaia, 2004; França et al., 2005; Johnson et al., 2008). El resto de los tratamientos mostraron un IE significativamente igual. Al analizar el nivel de Zn se observa que los tratamientos con mayor concentración (200 ppm) tuvieron una reducción del IE aunque entre ellos, no existieron diferencias significativas. A pesar de las diferencias el IE puede considerarse como una variable constante. Además, el comportamiento general 153 DISCUSIÓN de los animales frente al maniquí fue bueno. Por lo tanto, las diferencias no se observan relacionadas con consumo de pienso en los tratamientos que contenían adicionalmente alguna fuente de Zn, pero sí con la manera en que metabólicamente funcionan las fuentes y niveles de Zn en el tejido testicular. Existen evidencias científicas suficientes (Evenson et al., 1993; Bedwal y Bahuguna, 1994; Mahan et al., 2002; Lunstra et al., 2003; Hostetler et al., 2003; França et al., 2005; Ugwu et al., 2009), para mostrar la estrecha relación que existe entre el Zn y el crecimiento tisular incluido el peso y tamaño de testículos, debido al mayor desarrollo y densidad de los túbulos seminíferos. Por ello, se esperaba encontrar algún efecto en el tamaño de la región escrotal (SCTD, SCTI, LTD y LTI). Sin embargo, no hubo diferencias entre tratamientos. Schell y Kornegay (1996) y Edwards y Baker (1999) mencionan que las fuentes de Zn producen crecimiento somático de forma distinta, ya que al comparar las FO (Zn-Met y Zn-Lis), con las FI, la ganancia de peso es mayor en las primeras. Sin embargo, Cheng et al. (1998), no encontraron dicha diferencia señalando que las FO se comportan igual que el ZnSO4·H2O pero, diferente al ZnO coincidiendo esto último con Rojas et al. (1995) y Ward et al. (1996). Mientras que, Creech et al. (2004) señalan que el nivel de Zn utilizado con dichas fuentes varía la respuesta en el crecimiento tisular. El análisis de la SCTT revela una tendencia de aumento de tamaño testicular en los tratamientos con ZnSO4·H2O. La diferencia en SCTT mostró ≈3 cm más de tamaño en comparación con el Zn-Met, y en cuanto a la LT las diferencias entre ambos tratamientos fue de ≈1.16 cm. Estos resultados se ajustan a los presentados por Martin et al. (1994) quienes señalan que esta fuente tiene un efecto positivo y mayor a los que muestran las FO y otras FI. Las medidas escrotales de verracos con 12 meses de edad publicadas por Trudeau y Sanford (1986), (ancho, 7.5 a 8.5 cm; longitud, 14.5 a 16.0 cm) fueron inferiores a las registradas en esta investigación, 10.47 a 13.07 cm de ancho (SCT) y 22.07 a 24.45 cm de LT. Valorando el crecimiento del área escrotal se aprecia un aumento significativo y lineal, coincidiendo con lo publicado por Allrich et al. (1983) y Lee et al. (1987). El efecto de los tratamientos en las variables medidas, demuestran 154 DISCUSIÓN que cada tratamiento produjo de forma particular una dinámica de crecimiento que fue constante y homogénea durante el periodo evaluado. Analizando las posibles correlaciones entre PV y medidas del área escrotal (SCTD, SCTI, SCTT, LTD y LTI), se observó que la correlación fue distinta entre tratamientos. Los valores significativos estuvieron en el orden de r = 0.25 y r = 0.79. Estos valores se aproximan a los descritos por Almeida et al. (2006), quienes encontraron una r = 0.87. Cada tratamiento tuvo correlaciones distintas, siendo el Zn-Met quien mostró una menor correlación entre el PV con las medidas del área escrotal (r = 0.21 a r = 0.55). En cambio, en el ZnO la correlación encontrada fue significativamente alta (r = 0.47 a r = 0.75). Es importante comprender que estas mediciones deben tomarse con reserva, ya que no son un indicador adecuado del crecimiento testicular, coincidiendo con lo expresado por Allrich et al. (1983). La medición del PT y PE se realizó en los animales sacrificados en matadero. Los tratamientos no mostraron efecto significativo para ambos tejidos. Sin embargo, se observa que existe un aumento en el PT en verracos que fueron tratados con Zn-Met150. Las diferencias llegaron a ser del orden de ≈22 a 50 g con respecto a los valores más bajos. A pesar de ello, los resultados obtenidos en este estudio fueron inferiores a los datos de PT en animales entre 8 y 12 meses de edad publicados por Allrich et al. (1983) y Lee et al. (1987) quienes obtuvieron valores de 510 a 638.5 ± 43.9 g (media ± EEM) y Okwun et al. (1996) con valores de 497.78 ± 34.74 g. Huang y Johnson (1996) realizaron un estudio en diez generaciones de verracos seleccionando por PT. Estos machos tuvieron un PT de 318.0 ± 10.1 g mientras que los verracos que no habían sido seleccionados sólo alcanzaron 255.1 ± 12.3 g. Teniendo en consideración estos resultados, y la heredabilidad de la característica de tamaño testicular (h2 = 0.35), se considera fundamental utilizar la nutrición como un potenciador del desarrollo y crecimiento del parénquima testicular. El tamaño y PT puede representar de forma significativa la producción de 3.2 a 6.1x109 Spz g-1 de testículo (Trudeau y Sanford, 1986; Allrich et al., 1983; Johnson et al., 1994; Rathje et al., 1995; Harder et al., 1995; Huang y Johnson, 1996). Con respecto al resultado obtenido por el tratamiento Control no es fácil explicar por qué un nivel de 25 ppm de Zn, pudo producir similares pesos testiculares que el resto de tratamientos. Tal vez la explicación esté relacionada 155 DISCUSIÓN con lo expuesto por estudios donde se observó que bajo condiciones basales de Zn, la MTF1 del citoplasma suele apoyar de forma positiva al Zn en la producción de MT y ZnT1, permitiendo almacenar mayor cantidad de Zn en los zincosomas transfiriendo cantidades suficientes al núcleo (McMahon y Cousins, 1998; Cousins et al., 2006; Hernández, 2006; Murakami e Hirano, 2008; Jackson et al., 2008). Los resultados indican que al aplicar mayor nivel de Zn o cambiar la fuente no se mejoró el PT. Esto está en concordancia con lo expuesto por Carlson et al. (2007) y Hernández, (2006), quienes identificaron que es más evidente el efecto del nivel de Zn que el cambio en la fuente de dicho elemento. Por ello, la pregunta sería si vale la pena utilizar la concentración (165 ppm) que el NSNG (2010) ha publicado recientemente, cuando la evidencia científica es incipiente, y no argumenta el efecto negativo que puede sufrir el crecimiento tisular de testículo o la reducción de la producción y calidad espermática en verracos cuando se utiliza un nivel superior a 150 ppm y se incluyen fuentes orgánicas. En cuanto al IG, se puede señalar que no existieron diferencias entre tratamientos pero, los valores fueron inferiores a los encontrados por Okwun et al. (1996) y Almeida et al. (2006). Estos autores muestran IG de 0.4, el doble del obtenido en los tratamientos probados. Por tanto, los valores indican un menor crecimiento testicular con respecto al PV de los machos. Es probable que la restricción alimenticia haya afectado el desarrollo de los testículos, y no se encontraron diferencias debido a que todos los verracos fueron sometidos al mismo sistema. Ya en 1961, Stevermer et al. determinaron que los cambios nutricionales en verracos suelen afectar de manera más rápida y con mayor magnitud los órganos accesorios que a los testículos. En el caso de los epidídimos (PED, PEI), se puede señalar que el peso no evidenció diferencias entre tratamientos. Los resultados de este estudio (70.0 a 91.8 ± 5.5 g; media ± EEM) son cercanos a los publicados por Harder et al. (1995) (62 a 87 g), superiores a los de Huang y Johnson (1996) (60.8 ± 2.5 g a 79.2 ± 2.1 g) y más bajos que los de Allrich et al. (1983) (147.2 ± 5.6 g). A pesar de las diferencias encontradas con otras investigaciones, el desarrollo de los epidídimos está en relación con edad y peso de los verracos analizados. 156 DISCUSIÓN Sin embargo, los valores demuestran la existencia de diferencias en el PE del orden de 17.63 g a 19.5 g, ya que el ZnSO4200 (PED, 89.5 g; PEI, 91.8 g) registró epidídimos más pesados que el resto de tratamientos siendo el Zn-Met200 el que menor peso produjo (PED, 70.0 g; PEI, 74.2 g). La concentración de Zn existente en el epidídimo está estrechamente relacionada con el Zn liberado por los espermatozoides durante su maduración (Henkel et al., 2003; França et al., 2005). A la vista de los resultados obtenidos se considera que existió un efecto negativo del Zn en aquellos verracos que consumieron la fuente orgánica con 200 ppm, provocando un efecto citotóxico en el epitelio epididimario que se ve reflejado tanto en el peso como en los resultados de calidad seminal que serán presentados en el siguiente capítulo. 5.2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado y de la evaluación de la integridad acrosomal El volumen de eyaculado en las variables FR, FP y VT, no mostró diferencias entre el tratamiento Control y el resto de los tratamientos. Los valores de FR obtenidos en este experimento, fueron menores a los reportados por Gadea (1997) describiendo valores entre 101.68 a 120.87 mL. Martínez (2002), Roca et al. (2006) y Ugwu et al. (2009) reportaron intervalos de valores de FR de 46 a 185 mL. Estos investigadores utilizaron verracos de 6 a 48 meses, sometidos a un IE similar al utilizado en este estudio (7.78 días). Knox (2000) establece que un buen método de extracción permite obtener un volumen de FR entre 80 y 100 mL. Louis et al. (1994a, b) y Huang y Johnson (1996) mostraron que la edad no tienen un efecto lineal con el volumen del eyaculado en verracos mayores de 9 meses, mientras que el IE si lo afecta. Ugwu et al. (2009) determinaron que puede existir diferencias entre razas al comparar el Vol de FR. También demuestran que el tamaño testicular y el peso corporal afectan a esta variable debido a su alta correlación (r = 0.79). Es probable que el tamaño testicular obtenido en este estudio y que se refleja en el valor de IG <2, sea una de las causas para explicar el menor Vol en la FR. 157 DISCUSIÓN Hacker et al. (1994) mostraron que el sistema de alimentación afecta el Vol de eyaculado en verracos menores de 180 días, observando que la restricción del pienso redujo el Vol de 117 a 83 mL. Estos valores son similares a los de este estudio (63.40 a 75.01 ± 8.15 mL: media ± EEM); además la cantidad de pienso suministrada estaba basada en el peso corporal del verraco, similar al sistema de alimentación de esta investigación. Brown (1994) menciona que el sistema de alimentación en verracos maduros no afecta el Vol del eyaculado, ni la concentración espermática, pero en verracos jóvenes (<180 días) puede reducir el tamaño testicular y la concentración espermática. En este experimento se inició la restricción de pienso a los 6.5 meses, con un PI de 110 Kg, suministrando 3.5 Kg de pienso, por ello no se considera la causa para obtener menor FR. Al inicio de la recolección de eyaculados, se redujo la cantidad de pienso (1.8 a 2.5 Kg), lo cual probablemente no fue suficiente para permitir un crecimiento testicular mayor y por lo tanto un aumento en el Vol de la FR (Harden et al., 1995; Huang y Johnson, 1996; Lunstra et al., 2003). Es importante hacer notar que el tratamiento Control tuvo un nivel de Zn de 25 ppm, al menos cinco veces menos que el resto de los tratamientos, y que alcanzó niveles de FR similares, lo cual probablemente se deba a que el CPD favoreció al tratamiento Control. Kemp (1989) y Brown (1994) afirman que los animales primero satisfacen sus necesidades nutricionales de mantenimiento y desarrollo, y el resto lo derivan a la reproducción, esto explica que el consumo de 50.4 mg día-1 de Zn de los verracos del tratamiento Control, fuera suficiente para producir la misma cantidad de FR que los verracos asignados al restos de tratamientos, los cuales consumían al menos 285 mg día-1 del mineral. Esto significa que los niveles de Zn recomendados (NRC, 1998; FEDNA, 2006; NSNG, 2010) pudieran estar sobreestimados. Creech et al. (2004) demostraron que un pienso base con 23 a 27 ppm, adicionado con 50 a 500 ppm no mejoró el desarrollo de cerdos en crecimiento y finalización. En cuanto a los tratamientos que contenían alguna de las fuentes, se observa que las FI aumentaron la FR, al incrementar el nivel de Zn, lo cual no fue observado en el Zn-Met, indicando que esta FO a un nivel de 200 ppm no mejora el Vol de la FR, y por el contrario tiende a perjudicarlo (Turgut et al., 2003). Wilson et al. (2004) mencionan que un aumento de 75 a 150 ppm de Zn en el 158 DISCUSIÓN pienso, no mejoró la producción y calidad seminal, pero ayudó a mejorar los problemas locomotores de los verracos. Hunt et al. (1992), Martin et al. (1994) y Knox (2000) señalan que una concentración reducida de Zn en el pienso puede apoyar al crecimiento tisular, incluido el de células de Leydig, pero no desarrollar la capacidad total de los receptores a LH y por tanto, disminuir la concentración de testosterona, provocando una menor producción de espermatozoides y de secreciones de las glándulas accesorias, ocasionando una reducción en la libido. Según Hunt et al. (1992) en humanos, la contribución de la secreciones de las glándulas accesorias (FP) al VT, es del 60% al 80 % y en el cerdo es de 80% a 90% (Knox, 2000). Los resultados en esta investigación no mostraron que entre tratamientos existieran diferencias en la producción de FP. Los datos corresponden a valores de eyaculados normales, exceptuando el ZnO150 (68.85 mL). Knox (2000) señala que la FP suele estar entre 70 a 400 mL. Sin embargo, el tratamiento ZnO150 redujo entre 27 a 52% la producción de FP, con respecto al resto de los tratamientos. Este tratamiento, tuvo verracos que mostraron menor líbido, y el IE aumentó. Por ello existe la posibilidad de que estos animales tuvieran un comportamiento distinto debido al nivel de Zn y no tanto por la fuente, ya que los resultados evidenciaron que los tratados con 200 ppm de ZnO, se comportaron de forma más cercana al resto de los tratamientos. Louis et al. (1994a) y Brown (1994) mencionan que un inadecuado consumo de nutrientes afecta de forma rápida a las glándulas accesorias y se ve reflejado en la producción de FP, además describen que la FP está relacionada con el tamaño del epidídimo, por lo que es probable que el menor tamaño mostrado por los tratamientos ZnO150 y Zn-Met200 haya sido consecuencia de la menor cantidad observada con respecto al resto de los tratamientos. El coeficiente de correlación (Tabla 25) entre las variables FP y PE, en ZnO150 (r = 0.73) y Zn-Met150 (r =0.91), mostró una fuerte asociación que indica que si el tamaño del epidídimo disminuye, el Vol de FP será afectado de la misma manera. Utilizando este hecho se puede mencionar que es probable que las glándulas accesorias y en particular la próstata hayan sido afectadas al igual que el epidídimo 159 DISCUSIÓN No hay que pasar por alto que al menos en las FI, el aumento de nivel de Zn (150 a 200 ppm) produjo un incremento en el Vol de FP. Pero al igual que en la FR, se observa que el aumento de la concentración del mineral en el Zn-Met perjudicó la producción de FP. El VT reportado por Louis et al. (1994a,b), Marin-Guzman et al. (1997), Estienne y Harper (2004), Rodríguez (2008), Sulabo et al. (2008) muestra un valor medio alto (155 mL a 276 mL) al que fue obtenido en esta investigación (130.58-207.32 ± 26.93 mL: media ± EEM). Sin embargo, los valores cercanos a los reportados por los autores antes señalados, fueron los producidos por FI a nivel de 200 ppm (ZnSO4200, 207.32 mL; ZnO200, 183.4 mL; EEM=26.93). El Vol de estos tratamientos muestra un incremento que representó en la fuente ZnSO4·H2O un 15%, y en ZnO el 43%. Mientras que la FO al utilizar el nivel de 200 ppm produjo un ligero decremento (7.7%) en el VT. Es evidente que el tratamiento Control a pesar de la menor cantidad de Zn, tuvo mayor VT que el ZnO150 (36.82 mL = 22%) y que el Zn-Met200 (9.5 mL = 5.7%), ya que en estos dos últimos tratamientos la menor FP contribuyó a que se redujera el VT. Esto muestra el efecto negativo del menor tamaño que tienen los epidídimos y las glándulas accesorias en ambos tratamientos. Al analizar el efecto del tiempo en las variables FR, FP y VT, se encontraron diferencias que indican que conforme aumentó la edad, PV, TT y TE, se incremento la producción (mL), lo que coincide con Huang y Johnson (1996), Ford et al. (1997) y Lunstra et al. (2003). Sin embargo, el efecto del tratamiento durante el periodo de 16 semanas evaluadas, no mostro diferencia. Lo que indica que los tratamientos no modificaron su efecto durante el periodo probado. La Mot encontrada en este experimento no mostró diferencias entre tratamientos, y los valores se ubicaron dentro de lo considerado como adecuado para esta característica seminal (>70%) (Shipley, 1999; Knox, 2000; Audet et al., 2004; Roca et al., 2006; Fraser y Strzezeck, 2007; Jacyno et al., 2007). Gadea (1997) publicó que la Mot de eyaculados clasificados por la prolificidad demostrada (>10 lechones camada-1) fue de 65 a 80%. Roca et al. (2006) describieron que cuando un eyaculado muestra porcentajes de Mot de 83% suele producir tasa de fertilidad altas, mientras que valores de 80% generan 160 DISCUSIÓN tasas pobres. Por su parte Huang y Johnson (1996) mostró que el incremento de eyaculados por semana disminuye la Mot de 85 a 73%. Desde el punto de vista nutricional, Louis et al. (1994a) señalan que la Mot no es afectada por el nivel de proteína, y los valores suelen variar entre un 80% a 84%. Sulabo et al. (2008) probaron dos sistemas de alimentación (restringida y ad libitum), los cuales no modificaron la Mot (86 a 90%). Para el caso de esta evaluación, se puede señalar que los resultados fueron ligeramente inferiores a los valores señalados, considerándolos como eyaculados que probablemente no producirán problemas de fertilidad, excepto el tratamiento Zn-Met200. A pesar de no existir diferencias entre tratamientos, en el Zn-Met200 se observó una disminución de 1 a 6% de la Mot. Hunt et al. (1992) describió que el Zn mejora la Mot, pero cuando existe un consumo excesivo, la Mot se deprime significativamente; por su parte Turgut et al. (2003) señalan que la sobredosis de Zn reduce la motilidad. En el 2000, Althouse et al., encontraron que la Mot no se ve afectada por el tipo de fuente de Zn, ya que compararon fuentes quelatadas con ZnSO4 y ZnO. Por ello es probable que la reducción de la tasa de Mot se deba al nivel de Zn incluido en el pienso. Estudios sobre la concentración de Zn en el espermatozoide y PS indican que no está relacionada con la Mot (Behne et al., 1988; Hunt et al., 1992). En este estudio, no se encontró una relación lineal entre la concentración de Zn con el sedimento espermático (SE) y la Mot, en todos los tratamientos, excepto el Zn- Met200. Los valores del coeficientes de determinación muestran que la Mot en el tratamiento Zn-Met200 disminuye cuando se incrementa el Zn en el SE (R2 = 0.71, P = 0.0001) (Tabla 28). Tabla 28. Valores de regresión de la concentración de Zn (ppm) en sedimento espermático (ZnSE) y motilidad (Mot). Tratamiento Intercepto β1χι Probabilidad P = F R2 Control 80.69 0.004 0.17 0.08 ZnSO4150 82.51 0.002 0.62 0.01 ZnSO4200 76.14 0.005 0.18 0.08 ZnO150 84.66 -0.005 0.27 0.06 ZnO200 81.77 0.002 0.54 0.02 Zn-Met150 86.74 -0.004 0.13 0.09 Zn-Met200 110.72 -0.028 0.0001 0.71 Ecuación de regresión: γι=βo+β1χι +ει;. R2=Coeficiente de determinación. 161 DISCUSIÓN Es evidente que el comportamiento de las fuentes de Zn es distinto, como lo señala Rojas et al. (1995), pero en este estudio se hace patente, que el nivel también lo es y puede afectar adversamente. Tal es el caso del Zn-Met, que a 150 ppm produce una Mot de 84.5 ± 0.15% y con 200 ppm, la reduce a 78.98 ± 0.15%. Martin et al. (1994) señalan que el Zn interviene en el control de la síntesis de esteroides, en la integridad del retículo endoplasmico liso de las células de Leydig, así como en la sensibilidad de los receptores a LH y los mecanismos de liberación de testosterona en el testículo, lo que confiere alguna razón para pensar que cualquier cambio en la concentración de Zn en el pienso puede alterar las variables antes descritas, contribuyendo de forma directa con el Vol de eyaculado en sus distintas fracciones. Pero con la Mot es más aceptado el hecho que una deficiencia ligera de Zn puede no estar relacionada, ya que las reservas corporales de Zn que se generan en los zincosomas celulares, pudieron ayudar en el testículo para que las células espermáticas no se vieran afectadas. Sin embargo, una restricción ligera pero por un tiempo prolongado puede lograr afectar a las células espermáticas, observando una diminución de la Mot (Hunt et al., 1992), así como otros daños en ADN nuclear (López-Fernández et al., 2006). Henkel et al. (2003) señalan que los espermatozoides deben deshacerse del Zn (60%), para la formación de las ODF del flagelo, durante su proceso de maduración en el epidídimo. El Zn excretado por el espermatozoide, es entonces transportado a través del epitelio de la cabeza del epidídimo, para su reutilización. Sin embargo, en evaluaciones de células epiteliales intestinales se ha demostrado que cuando existe un exceso de Zn en el medio, existen mecanismos que impiden la absorción de ese Zn en epitelio y es dependiente de la presentación. Utilizando esta información, se puede sugerir que la concentración excesiva de Zn en la cabeza del epidídimo en tratamientos con mayor nivel, pudo inhibir la importación del mineral al interior de las células epididimales. Lo que redujo la excreción del Zn espermático e induciendo a una menor capacidad de Mot en el tratamiento Zn-Met200, lo que coincide con las investigaciones realizadas por Bedwal y Behuguna (1994), que además señalan que la CM es menor. 162 DISCUSIÓN Por otra parte es probable que el menor tiempo que permanecieron los espermatozoides en el epidídimo, contribuyeran a reducir la excreción de citoplasma y con ello el Zn, generando mayor porcentaje de MA en el eyaculado de los verracos tratados con Zn-Met200, las cuales fueron significativamente mayores al resto de los tratamientos (Tabla 23 y 26), siendo las GP y GD una de las causas. La Mot cambio durante el tiempo analizado, y esto estuvo relacionado con el tratamiento evaluado. Esto es normal ya que hay factores ambientales que pueden llegar a producir cambio en la Mot. Pero al restablecer estos cambios, la Mot normalmente suele regresar a los niveles previos, ese fue el caso de los tratamientos ZnSO4200 y ZnO150, pero no del Zn-Met200. Este último mostró durante 11 semanas una media de Mot de 70%, lo que puede ser debido a un efecto permanente del tratamiento. En cuanto a la CM, no existieron diferencias entre los tratamientos. Los valores que se obtuvieron indican que el tratamiento Zn-Met200 también produjo una CM ligeramente inferior (2.95) al resto de los tratamientos (3 a 3.42). Rueda et al. (2009) obtuvo una CM de 4.1, con una frecuencia del 75%, mientras que Gadea (1997) reportó que la CM más alta (3.17) fue mostrada por verracos que eran clasificados como de alta fertilidad (>80%), mientras que aquellos que tuvieron fertilidad entre 40% a 60% la CM fue de 2.38. De forma general Rueda et al. (2009) señala que es idóneo un eyaculado con CM de 3 y Mot de al menos 75%. También se observó cambios durante las evaluaciones realizadas, en donde algunos tratamientos tendieron a mostrar un descenso, como fue el tratamiento ZnSO4150, que se recuperó y mejoró durante las últimas semanas. Sin embargo, el tratamiento Zn-Met200 no restableció la CM mostrada durante las primeras semanas, coincidiendo con el comportamiento que tuvo de Mot. Es evidente que en la medida que los verracos fueron sometidos a un proceso de eyaculación sistemático el tratamiento produjo un efecto constante, que para el caso de Zn-Met200 resultó negativo. En el caso del pH, se observa que los valores tampoco mostraron diferencias entre los tratamientos, pero son mayores en ≈0.8 unidades de pH a los reportados por Foley et al. (1964), King y Macpherson (1966), Trudeau y Sanford (1986), Gadea (2003), y Rueda et al. (2009) quienes encontraron pH de 163 DISCUSIÓN 7.3 a 7.69. También fue observada la existencia de una pequeña población de verracos que presentan valores de hasta 8.55. En esta investigación el mayor pH (8.26) fue producido en el tratamiento Zn-Met200. Los valores de pH suelen incrementar con el tiempo pos-eyaculación, y los valores observados en este estudio son similares a los reportados por Nevo et al. (1970), al tener 20 minutos de haber sido eyaculados. Es probable que los valores de pH de este estudio, estén relacionados con la disminución de secreción de FP que refleja la funcionalidad de la glándula accesoria y en particular la prostática (Bedwal y Bahuguna, 1994; Ali et al., 2007). El pH del eyaculado suele ser ácido debido a la cantidad de ácido cítrico, Zn y ácido fosfórico, pero cuando existe un daño en la próstata el pH suele incrementarse (Ali et al., 2007). Lamentablemente en este estudio no fue analizada la glándula prostática. El comportamiento de pH varió en el tiempo de la prueba, y este mostró estar relacionado con el tratamiento. En el pH se observaron valores mayores a 8 durante la mayoría de las semanas evaluadas. Pero los tratamientos ZnSO4200, ZnO200 y Zn-Met200, produjeron valores tan cercanos a los descritos por Foley et al. (1964), King y Macpherson (1966), Trudeau y Sanford (1986), Gadea (2003), Rueda et al. (2009), al menos durante 4 a 5 semanas de evaluación, para luego recuperar el pH por encima de 8. Lo cual indica que el nivel de Zn es probablemente el que controla el pH. Lo cual puede ser explicado por el efecto del mineral en la producción de PS y su efecto reductor en esta característica. La variable Spz mL-1 mostró diferencias significativas entre los tratamientos, obteniendo concentraciones al menos el doble de los reportados por Trudeau y Sanford (1986), Louis et al. (1994b), Jacyno et al. (2007), Rueda et al. (2009), los cuales estaban entre 118 a 680 x 106 Spz mL-1. Sin embargo, Fraser y Strzezek (2007) obtuvieron concentraciones de hasta 856 x 106 Spz mL-1. Existe el reconocimiento sobre el efecto positivo que tiene el Zn en el crecimiento testicular, producción hormonal y espermatogénesis (Bedwal y Bahuguna, 1994; Rathje et al., 1995). Aunque es evidente que el comportamiento productivo del tratamiento Control no difirió con el resto de tratamientos, la explicación pudiera estar relacionada con el mayor consumo de pienso del tratamiento Control. Por otra parte los estudios sobre necesidades de Zn en verraco, que fueron realizados en los años ´70 y ´80, y que aún sirven de referencia, dada la incipiente investigación que se realiza en esta área, no 164 DISCUSIÓN utilizaban la enzima fitasa, por lo que aparentemente un pienso base era incapaz de cubrir las necesidades nutricionales de los verracos, provocando alteraciones en la piel principalmente. Sin embargo, hoy día el uso de la enzima fitasa puede colaborar para que la concentración de Zn del PB sea más biodisponible, aumentando su aprovechamiento (Williams et al., 2005), lo que evidenciaría un requerimiento menor de Zn por parte de los verracos y tal vez la gran tolerancia que tienen a efectos citotóxicos dependiendo de la fuente de Zn y de no rebasar niveles de 150 ppm, como muestra este estudio. La mayor concentración espermática la produjo el ZnSO4150, que fue de 1114.83 x 106 Spz mL-1, la cual es mayor que lo publicado por Williams et al. (2005), mientras que la concentración espermática de Zn-Met200 (855.7 x 106 Spz mL-1) fue igual a lo reportado por Fraser y Strzezek (2007). Las diferencias encontradas entre ZnSO4150 y Zn-Met200 resultaron significativas. Pero estos a su vez fueron iguales al resto de los tratamientos (907.30 a 1081.57 ± 72.12 x 106 Spz mL-1: media ± EEM). Como se ha descrito, el tamaño testicular está relacionado con la producción de espermatozoides, sin embargo, al realizar la correlación entre el PT y la Spz mL-1, no todos los tratamientos mostraron evidencias significativas de estar relacionadas, pero si se observó en ZnSO4150. Wedekins et al. (1992), Rojas et al. (1995) y Case y Carlson (2002) demostraron que las necesidades de Zn pueden ser cubiertas por una cantidad distinta de este mineral, dependiendo de la fuente utilizada y la combinación de ingredientes del PB. Esto explica probablemente las diferencias en la concentración espermática presentada en este experimento, sean debidas al efecto por una fuente pero con diferente nivel utilizado (Rojas et al., 1995). Por su parte Althouse et al. (2000) y Baker et al. (1998) señalan que el uso de FI y FO no producen diferencias en la concentración espermática, cuando se comparan entre ellas. Mientras que Fakler et al. (2002) demostraron que al utilizar el Zn quelatado con algún aminoácido, incrementa la concentración espermática. Con respecto a los resultados obtenidos de producción espermática, durante el periodo evaluado, estos demuestran que esta variable se comporta de forma distinta durante el tiempo y es afectada por el tratamiento (interacción Tratamiento*Tiempo). Se mostró en algunas semanas una disminución en la producción espermática, pero esta fue recuperada en todos los tratamientos, excepto en el Zn-Met200. A partir de la quinta semana, la concentración 165 DISCUSIÓN espermática mostrada por el Zn-Met200 fue inferior al resto de los tratamientos. Asimismo, se identifica el efecto que tiene el crecimiento de los verracos, ya que se observó un aumento del tamaño testicular y un incremento de la producción espermática como lo refieren Lunstra et al. (2003) y Ugwu et al. (2009). En cuanto a la presencia de MA no existieron diferencias entre los tratamientos probados. Aunque, Zn-Met200 produjo al menos 36% más MA que el resto de los tratamientos. En general, las MA de este estudio, fueron similares a los reportados por Louis et al. (1994b), Huang y Johnson (1996), Shipley (1999), Audet et al. (2004), Roca et al. (2006) y Sulabo et al. (2008) que corresponden a valores entre 5.9 a 14.4%. Roca et al. (2006), coinciden con Gadea (1997), Estienne y Harper (2004) y Ugwu et al. (2009) quienes mostraron que del 16.5 al 21% de MA puede ser frecuente en verracos con buena fertilidad (>80%). El Zn tiene un efecto directo sobre los espermatocitos primarios, por lo que puede verse alterado el porcentaje de MA. Chesters (1978) y Martin et al. (1994), señalan que el Zn es necesario para la expresión de genes entre la G1 y S, S y G2 , y la G2 y la fase M del ciclo celular, así como, en la formación de los receptores de unión “dedos de Zn” de ADN, por lo que cabría la posibilidad de encontrar daños morfológicos a nivel de cabeza, o también sería posible que las células estuvieran formadas anómalamente (desarrollo incompleto) debido a una disminución de hormonas, producción de testosterona por daño en células de Leydig (Bedwal y Bahuguna, 1994). Pero lo anterior no coincide con los resultados encontrados con el tratamiento Control, ya que la tasa de MA es menor al resto de tratamientos, por lo que es probable que los verracos no sufrieran daño en testículo, ni en vesículas seminales. Lo anterior concuerda con lo descrito con Ali et al. (2007) quien tampoco encontró relación entre la concentración de Zn y la presencia de MA. Hunt et al. (1992) encontraron que esperma de humano tratados con diferentes niveles de Zn (subóptimos y óptimos) no tuvieron diferencias significativas en la presencia de MA. Por su parte Althouse et al. (2000) utilizaron fuentes quelatadas de Zn y no encontraron diferencias en las tasas de MA, lo que coincidió con Baker et al. (1998) al utilizar ZnO y ZnSO4. En este caso la concentración de Zn en el tratamiento Control, no produjo efectos adversos sobre esta característica, pero si la concentración de 200 ppm con Zn-Met. Esto último sugiere que un elevado consumo de Zn puede producir 166 DISCUSIÓN daños tanto en la morfología externa, como en la morfología de ADN, como se mostrará posteriormente. El valor de MA observado en los tratamientos, esta dado por una proporción distinta de tipos de MA (CL, GP, y GD). Al menos las CL y GD fueron diferentes entre tratamientos. Gadea (1997) señala que no todas las MA son de origen testicular, ya que su tránsito en el epidídimo puede ser factor importante para que se presente una mayor proporción de ella. En esta investigación los valores de CL no superaron el porcentaje de 5.8%. Por lo tanto los valores de CL fueron tan bajos, como los reportados por Gadea (1997), quien obtuvo 4% de CL el cual se considera un porcentaje normal para no tener problemas de fertilidad, así mismo, Rodríguez (2008) mostró en verracos sin problemas genéticos (cariotipos normales) 8.6% de CL, mientras que Shipley (1999) encontró un 5% de CL, recomendando que este valor no se exceda, para evitar problemas de fertilidad en el verraco. Los datos de este experimento indican que las CL aumentan cuando se incrementa el nivel de Zn, de forma indistinta a la fuente utilizada. En esta investigación ningún tratamiento produjo porcentajes de GP considerados como elevados (>6%) (Gadea, 1997), aunque Rodríguez (2008) señala que valores de 2.52% son fácilmente observados cuando no existe problemas genéticos en los verracos. Shipley (1999) señala que las GP no deben exceder del 20%. El mayor valor obtenido en este experimento fue de 4.10%, y estadísticamente fue igual al resto de los tratamientos. No existió evidencia que el nivel o fuente de Zn, contribuyeran a aumentar el porcentaje de GP. En el caso de las GD, se observa un incremento en el porcentaje de células dañadas, encontrándose diferencias entre los tratamientos, ya que el Zn-Met200 incrementó este tipo de MA en al menos 48%. Los valores a pesar de todo, no son mayores a los reportados por Rodríguez (2008), quien encontró hasta 18%, sin embargo Shipley (1999) recomienda que no se exceda de 15% esta característica, para evitar problemas de baja prolificidad y fertilidad. Las GC son productos de una deficiente eliminación del citoplasma durante la maduración del espermatozoide (Gadea, 1997; Sansegundo, 2008). Es probable que los tratamientos utilizados en este estudio no hayan afectado la integridad testicular, provocando que los espermatozoides tuvieran una formación 167 DISCUSIÓN adecuada (presencia de complejos tiol-Zn). Pero habría que considerar la posibilidad de que el espermatozoide este afectado por el IE, ya que precisamente el que menos tiempo de IE mostró, fue el que mayor porcentaje de GP y GD produjo (Zn-Met200). La célula espermática al remover su citoplasma en el epidídimo, elimina el 60% de Zn contenido en ella, esta eliminación probablemente no fue tan eficientemente realizarla debido a un posible efecto quelante del mineral tanto en la cola como en el núcleo, y tal vez al control homeostático de Zn, que está presente en el epidídimo como lo señalan los trabajos de Chesters (1978), Cousins (1985), Hunt et al. (1992), Krebs (2000), Henkel et al. (2003), Iguchi et al. (2004), y Ohana et al. (2009). Dicho control está relacionado con los genes transportadores de Zn (ZnT, Zip, MT) que pueden limitar la expulsión de Zn del espermatozoide o la entrada de este mineral a través del epitelio epididimario, debido a un efecto negativo de la concentración de Zn en el lumen epididimario, sobre las células. No hay evidencia científica que aclare por que una fuente puede causar mayor o menor MA, incluidas en estas los tipos de ellas. Pero podría pensarse que el incremento de Zn con una fuente orgánica, esté relacionado con su biodisponibilidad, su capacidad de rápida absorción y su mayor tiempo y concentración dentro de las células (Rojas et al., 1995). Por su parte el comportamiento mostrado de las MA cambió durante el periodo de estudio y existió un comportamiento distinto entre los tratamientos evaluados. Se observó que en la mayoría de las semanas los tratamientos difirieron en los valores de MA, las cuales fueron mayores en el tratamiento Zn-Met200 y ZnO150. El primer tratamiento produjo durante 5 semanas valores mayores al 12%, alcanzando tasas del 35% de MA. Similar situación fue presentada por ZnO150 debido al incremento de GP mostrado a partir de la quinta semana. Múltiples estudios han demostrado el efecto positivo que tiene el Zn en la integridad de membranas, debido a su actividad de eliminación de las ROS, protección de grupos SH para evitar la oxidación prematura de ODF (Stohs y Bagchis, 1995; Henkel et al., 2003; Ali et al., 2007) y acrosomas (Bedwal y Bahuguna, 1994; Ali et al., 2007). Debido a que no se encontró diferencias entre 168 DISCUSIÓN los tratamientos probados en IAc, AD y AR, no hay razón para señalar que el Zn suministrado a través de alguna de las fuentes haya sido el promotor de un mejor comportamiento en estas variables. Con base a los resultados, es lógico pensar que consumos de 50.4 ppm día-1 puedan ser suficientes para ejercer un efecto positivo en la conservación de los acrosomas, pero esto no corresponde al efecto que describen los algunas investigaciones. Los valores de IAc observados en este estudio muestran un nivel similar (82.89 a 86.62 ± 1.90%: media ± EEM) a los reportados por Gadea (1997) y Roca et al. (2006). Estos autores señalan que en la medida que estos valores aumentan la fertilización y prolificidad pueden ser mejoradas, por ello Gadea (1997) y Rodríguez (2008), indican que eyaculados con 91.2% de IAc producen una fertilidad superior a 80% y aumento de lechones nacidos vivos >12. La evaluación de la IAc mostró que durante el tiempo analizado se mantuvieron sin diferencias, y en un intervalo de valores de 75 a 90%. Por su parte los AD no cambiaron significativamente durante el tiempo evaluado, aunque se puede identificar que el tratamiento ZnO200 tuvo un comportamiento más irregular, llegando a valores superiores del 10%. En el caso de los AR. 5.3. Evaluación del estado del ADN nuclear espermático Los resultados mostraron que el IF fue diferente entre los tratamientos, los cuales fueron menores a 10%, excepto el Zn-Met200. Este último tratamiento produjo al menos 53% más de IF, con respecto al resto de los tratamientos. Con base a los IF los tratamientos se pueden agrupar de la manera siguiente: Grupo 1 IF < 5%, que incluyen al Control, ZnSO4150 y Zn-Met150; grupo 2 IF = 5 a 10%, ZnSO4200, ZnO150 y ZnO200; y grupo 3 IF >15%, Zn-Met200. Esta agrupación permite comparar la información obtenida con los resultados que Pérez-Llano et al. (2006) y López-Fernández et al. (2008) han encontrado con frecuencia en semen fresco sin diluir. Waberski et al. (2002), Enciso et al. (2006), Pérez-Llano et al. (2006), y López-Fernández et al. (2008) reconocen que valores menores al 15% de IF, no están relacionados con verracos que hayan mostrado fallo reproductivo y coinciden que el 64 a 83% de las muestras presentan valores menores al 5% de 169 DISCUSIÓN IF. Por su parte Rybar et al. (2004) y López-Fernández et al. (2008) identificaron que valores mayores al 15% pueden provocar problemas reproductivos en el verraco. En humanos la metodología de valoración seminal considera normal 15% de IF, a partir de este valor las muestras hasta 29% son calificadas de mala calidad, y cuando presentan 30% o más son considerados con severos problemas de calidad espermática y con una alta probabilidad de fallo reproductivo. En verracos esta clasificación esta aun en estudio, ya que el IF puede modificarse por la edad del animal y por efectos ambientales y sanitarios (López-Fernández et al., 2008;). En este experimento la frecuencia con la que se presenta fragmentación del ADN en los espermatozoides varió con el tratamiento y fue cambiando con el tiempo. Pero de forma general el 52.16% de las muestras seminales se mantuvieron por debajo del 5% de IF. Mientras que el 12.98% de las muestras mostró valores de fragmentación mayores al 15%. Está claro que el tratamiento Control produjo el nivel medio más bajo de IF (2.91 ± 2.6%), haciéndose evidente que al ingresar alguna fuente de Zn al PB se aumentó el daño en los espermatozoides, obteniendo al menos 25%. Los valores de IF en el tratamiento Control se mantuvieron constantes (<5%) durante todo el periodo evaluado, a excepción de la semana 11 en la que el IF presentó un valor de 6.39%. Este incremento, coincide con el mostrado por el resto de los tratamientos en esa semana, por lo que es posible que se deba a un efecto independiente al tratamiento. Todos los tratamientos volvieron a presentar un incremento del IF, cinco semanas después. Los valores observados en estas semanas, estuvieron en relación al comportamiento que presentaron los tratamientos, por ello el Zn-Met200 (24.55%, semana 11; 20.70%, semana 18) produjo valores superiores a todos los tratamientos. Este tipo de comportamiento (cíclico) fue también identificado por Ardón (2005). Al comparar las FI con la FO se presentaron diferencias de comportamiento entre ellas. Mientras que las FI (ZnSO4·H2O y ZnO) produjeron similares IF (ZnSO4·H2O, 6.03%; ZnO, 7.88%). La FO superó el IF del ZnSO4·H2O en un 43.89% y al ZnO con 28.5%. Lo anterior podría estar relacionado con las diferencias en biodisponibilidad de las fuentes, las cuales han sido estudiadas por Wedekind y Baker, (1990), 170 DISCUSIÓN Wedekind et al. (1994), Sandoval et al. (1997), Rojas et al. (1995), Edwards y Baker, (1999). En estudios realizados con ovinos, pollos y cerdos, las FO (Zn-Met y Zn-Lis) han sido más biodisponibles, mostrando mayor concentración de Zn, en menos tiempo en el plasma sanguíneo, hígado, páncreas, riñón y hueso (Rojas et al., 1995). Rojas et al. (1995), sin embargo, demostró que el Zn-Met se comporta de forma similar al ZnSO4, pero diferente al ZnO. Según el autor las fuentes de Zn tienen distinta capacidad de estimular la producción de MT, siendo el Zn oxidado el que menos actividad estimulante produce, demostrando con ello su pobre valor biológico (Rojas et al., 1995; Krebs, 2000). Sin embargo, los estudios antes referidos no coinciden con esta investigación, ya que el ZnO mostró una concentración de Zn (ppm) ligeramente superior al ZnSO4·H2O, tanto en testículo, epidídimo, y PS, como en espermatozoides. Lo que al menos indica que el ZnO se absorbe y almacena de forma similar al ZnSO4·H2O. Pero el ZnO produce un efecto diferente en el espermatozoide, ya que indujo un 20% más de IF, que el ZnSO4·H2O. Rojas et al. (1995) describen que el ZnO tiene un efecto limitado en la producción de MT, lo que podría estar relacionado con el hecho de que la MT es necesaria para transferir el Zn al núcleo espermático y este a su vez es requerido para la integridad y estabilidad del ADN (Evenson et al., 1993). Existe una gran controversia sobre el efecto de las FO y las diferencias con las FI (Wedekind y Baker, 1990; Wedekind et al., 1994; Rojas et al., 1995; Sandoval et al., 1997; Edwards y Baker, 1999), pero de forma general se acepta que al menos el ZnSO4·H2O, se comporta de forma similar a las FO. Sin embargo, todos los estudios han sido encaminados a identificar el efecto de estas fuentes en el crecimiento celular somático de cerdos. En este caso, al comparar la FO Zn-Met con las FI, se observó que la primera supera a las dos FI probadas en este estudio, ya que produjo 43.89% y 28.5% más IF, con respecto a ZnSO4·H2O y ZnO respectivamente. Además, la fuente Zn-Met, produjo valores mayores al 10% de IF. Spears (1996) demostró que el ZnSO4·H2O y el Zn-Met ofrecen mayor retención y utilización de Zn, que el ZnO. En este estudio la fuente azufrada 171 DISCUSIÓN produjo una disminución en la concentración de Zn en testículos, epidídimo, y espermatozoide, con respecto a la mostrada por la FO y ZnO. Es lógico pensar que el estimulo que ejerce el ZnSO4·H2O en la producción de MT y la expresión de los genes ZnT, mejoran la distribución de este mineral en la célula (Edwards y Baker, 1999), incluido el ingreso de este mineral al núcleo espermático. Es probable que el S contenido en la fuente ayudara a la integridad del ADN espermático, lo que se ve reflejado en los valores de IF (6.03%). Con respecto a la fuente Zn-Met, los estudios señalan que ofrece una mejor absorción y producción de MT, debido a un efecto estimulador de los transportadores de Zn (Zip y ZnT), e incrementa su almacenamiento en los zincosomas, ayudando con ello a mantener la homeostasis del Zn en el citoplasma para evitar un estado toxico (Rojas et al., 1995; McMahon y Cousins, 1998; Krebs, 2000). Sin embargo, estos estudios han sido realizados en células somáticas, pero desde el punto de vista reproductivo, en la célula espermática no existe evidencia alguna. En este estudio el Zn-Met mostró tener una elevada concentración de Zn en los espermatozoides, lo que hace pensar que la biodisponibilidad de la fuente y su comportamiento metabólico distinto a las FI, favoreció ese acumulo de Zn. Sin embargo, esta gran cantidad de Zn, no favoreció la integridad de ADN espermático. De manera general se puede señalar que el uso de fuentes de Zn, incrementan el IF (Control, 2.91±2.6%; ZnSO4·H2O, 6.03%; ZnO, 7.88%; Zn-Met, 10.49%), el cual afortunadamente no es superior en ninguno de los casos a 15%. Sin embargo, los estudios realizados por Hernández (2006) señalan que la concentración de Zn almacenado en las células, está más relacionado con el nivel de Zn consumido, que con la fuente utilizada, y por tanto el efecto de la fuente queda superado por el efecto del nivel. Esto ha quedado demostrado con este estudio, en donde el incremento de 25 ppm a 150 y 200 ppm en el PB mostró un efecto negativo, aumentando la fragmentación de ADN espermático (Control, 2.91 ± 2.6% ; 150 ppm, 5.73 ± 2.72%; 200 ppm; 10.49 ± 2.66%). Es evidente el hecho que dependiendo del nivel que se aplique de Zn, es el comportamiento que tiene la fuente. En este estudio se produjo mayor porcentaje de IF en las fuentes ZnSO4·H2O (150 ppm, 4.36 ± 2.63% vs 200 ppm, 7.71 ± 2.41%) y Zn-Met (150 ppm, 3.89 ± 2.57% vs 200 ppm, 16.7 ± 2.59%), 172 DISCUSIÓN cuando se incrementó de 150 a 200 ppm el nivel de Zn en el PB. Pero en el caso de la fuente de ZnO el incremento del nivel de Zn, no tuvo efecto significativo, aunque 200 ppm redujo en un 30% el IF. Esto probablemente se debe a la baja capacidad estimulante que tienen las fuentes oxidadas sobre la producción de MT, por lo tanto el Zn citoplásmico es expulsado de la célula a través de los ZnT, disminuyendo el ingreso de Zn al núcleo, que en este caso podría haber sido perjudicial por el nivel tan alto de Zn (200 ppm) que ha demostrado un efecto toxico en la célula espermática (Hortin et al., 1993; Rojas et al., 1995; Spears, 1996; Smith et al., 1997; Yamasaki et al., 2007; Fukada et al., 2008).  Evenson et al. (1993) y Smith et al. (1997), demostraron que un exceso de Zn en el pienso puede desestabilizar las uniones de S-S y los complejos de Zn dentro y entre las protaminas, llevando a la desnaturalización de la estructura cuaternaria de la cromatina y mayor desestabilización del ADN in situ. Por ello tal vez se puede asegurar que el Zn por encima de 150 ppm utilizando fuentes con alta biodisponibilidad como son las FO y sulfatadas, pueden originar un perjuicio en la estructura del ADN. Los resultados demostraron que los tratamientos se comportan de forma independiente al tiempo, revelando que aquellos que logran producir bajos porcentajes de IF, lo harán siempre, y aquellos como el Zn-Met200 que producen gran daño en la célula, estará presente siempre, esto coincide con los estudios de Pérez-Llano et al. (2006). Lo anterior también está relacionado al verraco, ya que aquellos que producían altos índices de fragmentación desde el inicio de la prueba, se mantuvieron en ese comportamiento. Esto ya había sido reportado por Ardón, (2005), De Ambrogi et al. (2006), Enciso et al., (2006), López-Fernández et al. (2008). Volker en 2004 (citado por Ardón, 2005) también señala que aquellos que son crónicos, muestran valores que pueden llegar a ser tan altos como 22%, en este caso los verracos crónicos llegaron a producir valores de hasta 60% de IF. 173 DISCUSIÓN 5.4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro de espermatozoides de verracos tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn La utilización del PB con un contenido de 25 ppm de Zn ha mostrado ser suficiente para producir valores iguales de FIV que los tratamientos adicionados con distintas fuentes de Zn. Sin embargo, entre FI y FO hubo diferencias en el porcentaje de FIV, debido a que el Zn-Met registró una reducción de ≈15%. Los valores de FIV encontrados en este estudio muestran similitud a los publicados por Gil et al. (2006), aunque un 10% por debajo de los obtenidos por Caballero (2007). Aunque las características seminales han sido relacionadas con la capacidad de penetración de los espermatozoides tanto in vivo como in vitro (Blazak y Overstreet, 1982; Ng et al., 1986; Liu y Baker, 1992; Gil, 2001; Braundmeier et al., 2004; Caballero, 2007) otros autores señalan que no todas las características seminales (Mot, MA, Spz mL-1, IAc) se relacionan con los resultados de FIV (Gadea, 1997; Ardón, 2005). En este estudio no se encontró correlación entre las características de calidad seminal y el porcentaje de FIV, excepto en el ZnO150, en donde la correlación indicó que las MA inciden negativamente en el FIV en el tratamiento (r = -0.54). En el año 2005 Ardón mostró que la inestabilidad del ADN disminuye la tasa de penetración in vitro. En este estudio, el ZnSO4200 fue el único tratamiento que mostró correlación entre la FIV, IF y la concentración de Zn en el sedimento espermático (ZnSE), siendo estas correlaciones r = 0.49 y r = 0.53 respectivamente. El Zn-Met150 sólo registró una tendencia en dichas variables: r = 0.52 entre FIV e IF; y r = 0.49 con la ZnSE. Estos resultados indican la estrecha relación entre el poder de fecundación y el estado del ADN, lo que concuerda con Bedwal y Bahuguna (1994) quienes mencionan que cualquier alteración en el IF puede producir cambios en el porcentaje de FIV. Aonuma et al. (1978) señalan que una alta concentración de Zn inhibe la reacción acrosómica, disminuyendo la capacidad fecundante de los espermatozoides. Además, el Zn compite por los canales de transporte de membrana multivalentes, desencadenando una reducción de Ca, necesario para dicho proceso de capacitación espermática (Cousins et al., 2006; Hernández, 174 DISCUSIÓN 2006). Con base en los resultados obtenidos, se puede considerar que un aumento de la concentración de Zn en los espermatozoides de los tratamientos ZnSO4200 y Zn-Met150, pudiera reducir el FIV, como ya se obtuvo con el Zn-Met200. Por lo tanto, la posibilidad de que una concentración máxima de 1000 ppm de Zn en el ZnSE sea suficiente para obtener porcentajes de FIV (>80%) similares a los reportados por Gil (2001) sería oportuno tenerlos en cuenta. En relación al tipo de fuente utilizada en este experimento, las FI tuvieron un porcentaje mayor de FIV que las FO. El uso de 200 ppm con una FO afectó negativamente el porcentaje de FIV. Sin embargo, dicha concentración no tuvo efecto en la capacidad de penetración del espermatozoide al utilizar fuentes azufradas u oxidadas. Es lógico pensar que el comportamiento de las fuentes es debido a la biodisponibilidad de las mismas (Wedekin et al., 1992 y 1994; Rojas et al., 1995; Spears, 1996; Krebs, 2000, Hernández, 2006). Las FO almacenan mayor concentración de Zn en las células de hígado, páncreas, intestino, testículo y próstata (Evenson et al., 1993). Esto, coincide con los resultados obtenidos en la presente investigación, ya que con el Zn-Met200 la ZnSE registrada fue al menos de 250 ppm, un 26% más grande que en el resto de tratamientos. Este aumento se corresponde con las 50 ppm (25%) que fueron añadidas en el PB al utilizar 200 ppm de Zn en esta FO. En todos los tratamientos se observó que el SE es capaz de almacenar al menos tres veces más de Zn (>900 ppm) del consumido por los verracos a través del PB. Los tratamientos con una ZnSE por debajo de 1000 ppm, mostraron un mayor porcentaje de FIV (Control, 920.34 ± 136.21; ZnSO4150, 931.02 ± 136.21; ZnSO4200, 920.41 ± 138.87; Zn-Met150, 906.63 ± 134.6 ppm). Pero la ZnSE del Zn-Met200 fue de 1294 ± 138.7 ppm, lo que redujo el FIV (72.5%). Bedwal y Bahuguna (1994) demostraron que en espermatozoides con una mayor concentración de Zn se disminuye la motilidad, así como la capacidad de penetración de la célula espermática debido al bloqueo de la reacción acrosómica. Diversos estudios han relacionado la calidad seminal con la capacidad fecundante del espermatozoide y por tanto, con el número de EO (Liu y Baker, 1992). Por otra parte, dependiendo del tipo de conservación de la dosis seminal 175 DISCUSIÓN puede variar el número de EO. Con semen congelado Romar et al. (2001) y Gil et al. (2003, 2006) indican que los valores de EO se sitúan entre un 1.5 a 2.5 más en comparación con semen fresco, diluido o refrigerado. En la presente investigación se utilizó semen fresco, y se obtuvo 6.5 a 8.7 EO, coincidiendo con los resultados publicados por Caballero, (2004) y Gil et al. (2007). El comportamiento reflejado por los distintos tratamientos indica que el nivel de Zn puede afectar el número de EO. Dentro de la FO, el aumento del nivel de Zn manifestó un efecto negativo sobre los EO. El tratamiento Control (6.9) mostró una tendencia a disminuir los EO con respecto al resto de tratamientos. El Zn-Met150 presentó 8.7 EO, reduciéndose significativamente hasta 6.9 en el Zn-Met200. Situación similar se presenta cuando se utiliza la fuente oxidada aunque la diferencia no fue significativa (ZnO150; 8.3 vs ZnO200; 7.1). Sin embargo, el ZnSO4200 no se comportó de igual manera que la fuente oxidada y el Zn-Met. Es clara la reducción de EO cuando se utilizan niveles bajos (25 ppm) o altos de Zn (200 ppm). Por lo tanto se puede concluir que los EO dependen del nivel y fuente de Zn administrada en el PB. El aumento en el número de EO mostrado por la fuente ZnSO4·H2O aún con 200 ppm puede ser explicado por los distintos mecanismos en los que se encuentra implicado el S como son: la formación de sulfolípidos y sulfoglicolípidos (Huacuja et al., 1990) que apoyan la actividad de movimiento de los espermatozoides por la formación de ODF (Henkel et al., 2003), así como la integridad del ADN debido a la estabilidad de los puentes disulfuro (Evenson et al., 1993; Ardón, 2005). En cambio, el ZnO200 muestra una tendencia a disminuir los EO. Esto puede relacionarse con los mecanismos que tiene la célula para controlar el almacenamiento y excreción del Zn descritos por Iguchi et al. (2004) y Cousins et al. (2006). El pobre estímulo que tiene el ZnO sobre los genes transportadores de Zn (ZnT) y en la MT aumentaron la concentración del mineral. Con el nivel de 200 ppm, la fuente azufrada de Zn tuvo menor concentración del mineral en los espermatozoides, que los producidos por la fuente oxidada y el Zn-Met, lo que indica el efecto beneficioso que ejerce esta fuente sobre la expresión de los mecanismos de ingreso, almacenamiento y expulsión de Zn. 176 DISCUSIÓN El Zn expulsado del espermatozoide durante la meiosis fortalece las ODF, pero en el espermatozoide se queda una concentración relativamente pequeña de Zn que junto con el S, protegen los grupos sulfhídrilos evitando la oxidación, favoreciendo la motilidad celular y la integridad de membranas aumentando la tasa de fecundación (Bedwal y Bahuguna, 1994; Stohs y Bagchi, 1995; Henkel et al., 2003). Cuando una célula espermática contiene niveles altos de Zn, Aonuma et al. (1978) señalan que puede producirse una disminución de la reacción acrosómica y por tanto, el proceso de fecundación puede verse comprometido. Los valores de Zn en los espermatozoides de los distintos tratamientos, muestran que no está siendo expulsada la misma cantidad en las fuentes utilizadas, aun en el mismo nivel de Zn. Las fuentes ZnO y Zn-Met expulsan menos Zn que la fuente azufrada, pudiendo estar relacionado con los mecanismos de activación de los genes de expulsión ZnT (McMahon y Cousins, 1998). Por su parte los OM demostraron que los tratamientos producen un efecto significativamente igual, registrándose una gran variabilidad entre los valores (EEM, 2.46). Los OM más altos correspondieron al tratamiento Control (8.0%), ZnSO4150 (9.1%) y Zn-Met200 (8.9%). No obstante, es importante señalar que los valores de OM de este estudio son inferiores a los publicados por Romar et al. (2001), Gil et al. (2003; 2006), Popwell y Flowers (2004), cuyas proporciones estimadas van del 18 al 67%, mientras que en esta investigación oscilaron de 2.3 al 9.1%. Caballero (2007) y Macedo et al. (2010) han publicado valores entre un 4.7 y 10.6%, para semen diluido y conservado a 17ºC, coincidiendo con los resultados de esta investigación. El análisis de correlación entre las características del semen y los OM, no mostró ninguna asociación, excepto en el ZnSO4200 (r = 0.47), en donde se observó que en la medida que se pierden la IAc, se aumenta el porcentaje de OM. Diversos estudios determinan que eyaculados con menor porcentaje de Mot, CM, y altos porcentajes de MA y acrosomas dañados, producen un incremento de los OM (Katz et al., 1982; Ng et al., 1986; Chan et al., 1989; Liu y 177 DISCUSIÓN Baker, 1992; Kendall et al., 2000). Además, Bhattacharya y Kanjilal (2003) encuentran una relación entre espermatozoides con núcleo inmaduro o ADN fragmentado y OM, debido al proceso de selección del propio ovocito, evitando la penetración de espermatozoides dañados. Sin embargo, en el presente estudio no se encontró correlación significativa entre IF y OM. Caballero (2007) y Gil et al. (2006) señalan que la polispermia está relacionada con una tasa de FIV alta y por tanto, inversa a la tasa de EF (Gil et al., 2007). La EF con semen congelado publicada por Gil et al. (2003; 2007) indica porcentajes cercanos al 48 %, valores superiores a los encontrados en esta investigación (1.9 a 7.7%) los cuales, no mostraron diferencias entre tratamientos. En cuanto a la tasa de DPn masculinos, los valores oscilaron entre el 34.5 al 58.9%, no existiendo diferencias entre tratamientos. Sin embargo, los tratamientos ZnSO4150, ZnO150 y ZnO200, disminuyeron el porcentaje de DPn al menos un 20% con respecto al tratamiento Control, que fue además, el de mayor porcentaje de DPn. En general, los resultados demuestran que los tratamientos aplicados en este estudio producen DPn inferiores a los obtenidos por Romar et al. (2001) quienes obtuvieron valores de 89.29 a 98.71% de DPn utilizando espermatozoides de epidídimo y congelados,  considerando para su cálculo el valor de los ovocitos penetrados y no el de ovocitos inseminados como es el caso de este estudio. Por su parte, Chan et al. (1989) señalan que la capacidad de fecundación de los espermatozoides se establece cuando un ovocito presenta dos o más pronúcleos. En este experimento, existió una media de 3.87 Pn por ovocito, siendo los valores de las distintas fuentes de Zn los siguientes: Control 4.15%; ZnSO4·H2O, 3.86%; ZnO, 3.45%; y Zn-Met, 3.85%. Asimismo, los análisis de regresión indicaron que la tasa de MA se relaciona negativamente con la tasa de DPn en el tratamiento ZnSO4200 (r = -0.54). El Control registró el valor más alto de DPn (58.9 ± 6.5%), probablemente debido al efecto positivo de un nivel bajo de Zn en el pienso, aun existiendo una gran variación en este tratamiento. No obstante, con 200 ppm se observa una tendencia a aumentar el DPn, no reflejándose dicho efecto en el resto de variables analizadas. Se considera que un espermatozoide que ha sido capaz de penetrar al ovocito, tiene las condiciones morfológicas y fisiológicas necesarias para desencadenar los mecanismos implicados en unión de 178 DISCUSIÓN pronúcleos y desarrollo embrionario posterior. Por ello, a pesar de las diferencias mostradas por los espermatozoides en los distintos tratamientos es probable que el DPn no se vea afectado. Entre tratamientos, se observan evidentes diferencias en el porcentaje de CE y SpzO-1. Los resultados reflejan que aquellos tratamientos con alguna fuente de Zn se comportan de forma distinta al Control, ya que este último presentaba menos CE que el resto de los tratamientos. Los tratamientos con FI y FO, tuvieron más del 40% de espermatozoides penetrados (CE y SpzO-1) que no formaron Pn, lo que puede estar relacionado con el efecto del Zn. Según Bedwal y Bahuguna (1994) la normal y completa descondensación de la cromatina depende del contenido de Zn en la cabeza del espermatozoide, y de la presencia de enzimas como la glutatión peroxidasa (GSH) la cual, está estrechamente relacionada con el DPn masculinos. La actividad de la GSH en la reducción de los puentes disulfuro de las protaminas espermáticas generan la descondensación, pero cuando el Zn se incrementa, este inhibe la actividad enzimática (Blazak y Overstreet, 1982; Fushida et al., 1993; Evenson et al., 1994; Popwell y Flowers, 2004; y Enciso et al., 2006. Evenson et al. (1993) encontraron que un nivel bajo de Zn puede alterar la condensación de la cromatina, así como altas concentraciones producir un aumento en la formación de puentes S-S (quelatación) que incrementará la hipersensibilización de la cromatina, impidiendo que el ADN se descondense correctamente alterándose el proceso de fecundación. En esta investigación se observa claramente como un aumento de Zn produce efectos negativos sobre varias características del espermatozoide en los procesos de fecundación, haciéndose necesario un estudio más profundo de los mismos.   5.5. Evaluación de la concentración de Zn en tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (PS) y sedimento espermático (SE) La composición química de testículos y epidídimos no mostró diferencias en cuanto a MS, H y C. El nivel de Zn en el PB no afectó significativamente la concentración de ZnTes, ni la utilización de alguna fuente de Zn aumentó el contenido del mismo. Esto, puede estar relacionado con los estudios desarrollados por Shell y 179 DISCUSIÓN Kornegary (1996) quienes observaron que para encontrar diferencias en el contenido de Zn en tejidos como riñón, hueso (10º costilla), y músculo era necesario utilizar cantidades superiores a 1000 ppm de Zn en el PB. Si bien, los resultados demuestran que el contenido de Zn no puede considerarse diferente entre tratamientos, hay que tener en cuenta que los análisis de espectrofotometría indican que la fuente Zn-Met incrementa el contenido de Zn al menos entre 14 a 17 ppm cuando se utilizaron niveles de 200 ppm en el PB. A partir de esta concentración, sería necesario identificar si este aumento se mantiene cuando se incrementan las ppm de Zn, ya que un nivel elevado de Zn en testículo produciría un aumento del Zn espermático. Bedwal y Bahuguna (1994) señalan que el tejido testicular tiene un crecimiento corporal muy rápido. Por ello, un consumo deficiente de Zn produce un decremento sustancial de este mineral en el testículo (Hunt et al., 1992; Evenson et al., 1993; Oteiza et al., 1995). La disminución en el contenido de Zn del testículo (al menos 11%) puede producir una cantidad inadecuada de enzimas de transcripción, necesarias en la cabeza de la célula espermática (Bedwal y Bahuguna, 1994), o una reducción de la unión del Zn con el grupo SH de la cisteína, para formar el grupo tiol que ayuda a las células espermáticas a no oxidarse prematuramente en el epidídimo (Oteiza et al., 1995; Henkel et al., 2003). Los mecanismos por los que el contenido de Zn testicular cambia, han sido asociados por Rojas et al. (1995) al nivel de Zn aplicado en el PB, mientras que Bedwal y Bahuguna (1994) mencionan que en la medida que los machos maduran, el requerimiento nutricional se mantiene, pero el contenido de Zn en testículo aumenta. Esto puede soportar la hipótesis de que existe una estrecha relación entre necesidad de este mineral y el crecimiento de tejidos, ya que la velocidad con la que crecen los testículos después de la pubertad no es la misma con la que crecieron previamente. En este experimento los resultados demuestran que en animales jóvenes (<12 meses) el nivel de Zn no produjo diferencias en el contenido testicular, manteniéndose en niveles de 76.25 a 93.42 ppm. Asimismo, el tratamiento Control no afectó el contenido del mineral en el parénquima, lo que hace suponer 180 DISCUSIÓN que niveles de 25 ppm son suficientes para concentrar la misma cantidad de Zn que aquellos que recibieron alguna fuente de Zn. La adición de fuentes de Zn no mejoró el contenido del mismo, aunque el Zn-Met200 registró un incremento del mineral en el tejido testicular, por lo que es probable que dependiendo de la fuente de Zn, existan diferentes mecanismos de estímulo en las células, que ayuden a aumentar la concentración de Zn como ya ha sido descrito en hígado, riñón, hueso y pancreas por Schell y Kornegay (1996). Las células testiculares eliminan Zn transfiriéndolo a los espermatozoides inmaduros, principalmente en la fase G1 (síntesis de proteínas, expresión de genes, aumento de tamaño y desarrollo de orgánulos celulares) y S (replicación del ADN) del ciclo celular (Hunt et al., 1992), periodos donde se requiere mayor concentración de Zn. Por tanto, una intoxicación del testículo parece ser poco probable. En el epidídimo la concentración de Zn (ZnEp) tampoco fue afectada de forma distinta por los tratamientos, lo que provocó que la concentración fuera similar, aún cuando una diferencia en la concentración de 30.9 a 34.4 ppm de Zn se registró al comparar el Zn-Met200 con el resto de los tratamientos. Pero este incremento no fue suficiente para obtener diferencias significativas entre los tratamientos. La concentración de ZnEp tiende a ser constante en cerdos, y es similar a la encontrada en los testículos. La eficiente maduración espermática que se realiza en el epidídimo depende de las condiciones que guarda este órgano. Cuando existe un bajo consumo de Zn existe una reducción en la producción de proteínas para la maduración espermática y proteínas de transporte de Zn (Bedwal y Bahuguna, 1994). Las proteínas son andrógeno-dependientes, por lo que una concentración de Zn en el PB menor a lo que requieren los animales, disminuyen la secreción de las hormonas, debido al efecto que este ión tiene en el desarrollo de las células de Leydig y Sertoli, y su relación con el nivel de hormonas secretadas por el hipotálamo (Estienne y Harper, 2005). Pero cuando se excede el consumo de Zn, el epidídimo que es sensible a pequeñas variaciones en el contenido del mineral, reduce la producción de proteínas transportadoras de Zn, cierra los canales de ingreso a su tejido impidiendo que se 181 DISCUSIÓN expresen los genes (Zip), y con ello, el contenido epididimario se mantiene constante. En el SE no existió efecto de los tratamientos en la concentración de Zn (ZnSE). A pesar de ello, vale la pena considerar que el Zn-Met200 aumentó aproximadamente 300 ppm de Zn en el SE. Un nivel superior a 150 ppm en el PB puede inducir a un elevado contenido del mineral en la célula espermática, provocando una disminución en la motilidad, aumento de morfoanomalías, un proceso mayor de fragmentación y alteraciones en la capacidad fecundante, lo cual, concuerda con lo descrito por Bedwal y Bahuguna (1994). Henkel et al. (2003) quienes señalan que el 93% del Zn espermático se encuentra en el flagelo, especialmente en las ODF, y el 7% restante se encuentra en la cabeza. Este último, puede ser aumentado de 4 a 5 veces más, lo que provocaría su unión a la matriz nuclear, produciendo una desestabilización de las uniones de S-S y Zn dentro y entre la moléculas de protaminas induciendo la desestabilización de la estructura cuaternaria y haciendo más susceptible al ADN a la desnaturalización in situ (Evenson et al., 1993; Henkel et al., 2003). En todos los tratamientos se observó una concentración media de Zn por encima de 900 ppm, correspondiendo a los espermatozoides del ZnO200 y Zn-Met200 niveles de Zn superiores a 1000 ppm. Al analizar la ZnSE, se registró en al menos cinco semanas, una concentración mínima de Zn en los espermatozoides de 600 ppm, en tanto que la máxima concentración de Zn fue 1600 ppm. También se observó que dentro de cada tratamiento la ZnSE no fue constante, ya que presentó un patrón de comportamiento semejante a “picos de sierra”. Los cambios en la concentración de ZnSE, reflejan que el contenido del mineral es al menos dos tercios más grande que el consumo máximo de Zn al que fueron sometidos los verracos. Y en los casos donde se utilizó Zn-Met200, tuvo al menos 1000 ppm más de Zn que lo que consumían a través del PB. Los valores de ZnSE indican que cada fuente se comporta de forma distinta. A pesar de contener el mismo nivel de Zn en el PB, la concentración de ZnSE tendió a incrementarse en el ZnO200 (1088.59 ± 151.52 ppm) y Zn-Met200 (1294 ± 134.60 ppm), mientras que el almacenamiento fue menor en el tratamiento ZnSO4200 (920.41 ± 138.87 ppm). Por tanto, sería conveniente 182 DISCUSIÓN considerar, en el momento de utilizar fuentes con alta biodisponibilidad, la posibilidad de no suplementar el pienso con niveles de Zn superiores a 150 ppm. Los resultados muestran como el SE de los tratamientos que contenía más ppm de Zn, tuvieron un efecto inverso en el PS, ya que fueron los que menor concentración ZnPS presentaron, coincidiendo con los tratamientos con FO. El PS tiene un papel importante para mantener el nivel óptimo de iones de Zn (Strzezek et al., 2004), tanto en los espermatozoides como en el epidídimo. El Zn del PS proviene en su mayor parte de la próstata. En este estudio, se observó que ningún tratamiento desarrolló un efecto diferente, y mantuvo los valores de Zn dentro de un intervalo que osciló entre 13.53 ± 3.0 a 22.75± 3.38 ppm. Los valores de ZnPS son similares (19.53 a 26.68 ppm) a los que encontraron Saiz et al. (1997), Oteiza et al. (1995) y Gadea (1997). Gadea (1997) señala que aquellos animales con una fertilidad alta, presentaron valores mayores de ZnPS. Esto, pudiera explicar que los bajos valores obtenidos en este estudio con el Zn-Met200 estén implicados en la reducción de la capacidad de fecundación de los espermatozoides.     183             CONCLUSIONES    CONCLUSIONES  6. CONCLUSIONES De los resultados obtenidos en esta investigación, se concluye lo siguiente: 1. Los verracos no mostraron diferencias en su desarrollo corporal, crecimiento testicular y epididimario durante el periodo evaluado con los diferentes tratamientos. Pero, se observó que cuando el tratamiento no contenía una fuente adicional de Zn, era requerida mayor cantidad de pienso para mantener una adecuada CC y ganancia de peso. 2. El tratamiento Zn-Met200 afectó significativamente algunas características de producción y calidad seminal, reduciendo la concentración espermática y la Mot. Asimismo, se aumentó el porcentaje de CL y GD. 3. Ninguno de los tratamientos produjo IF que indicaran que los machos tuvieran problemas de fertilidad. Pero se observa que el Zn-Met200 incrementa el porcentaje de IF un 50% con respecto a los demás tratamientos. El IF presentó un comportamiento cíclico que refleja la importancia de considerarlo como un indicador de calidad para determinar la utilidad de los eyaculados en los procesos de inseminación o fecundación artificial. 4. El Zn-Met200 produjo un efecto negativo sobre el FIV al compararlo con el resto de los tratamientos, indicando que el incremento del nivel de Zn con una FO reduce la capacidad de penetrabilidad de los espermatozoides. Con respecto al número de espermatozoides por ovocito penetrado el ZnO redujo este parámetro. Asimismo, las características de calidad seminal, IF y ZnSE no están relacionadas en todos los tratamientos con el FIV. 5. La concentración de Zn en testículos y epidídimos no se vio afectada por la utilización de alguna de las fuentes de Zn a los dos niveles incluidos. Por su parte, el ZnSE no mostró estar afectado por los tratamientos, ni tampoco varió durante el periodo evaluado. En el caso del ZnPS se observó que los valores medios no sufrieron efecto del tratamiento, pero si existió un comportamiento diferente de los tratamientos durante el tiempo evaluado. 185       RESUMEN    RESUMEN 7. RESUMEN El objetivo principal de la presente investigación se centró en evaluar diferentes fuentes (ZnSO4 ZnO y Zn-Met) y niveles (150 y 200 ppm) de Zn en la eficacia reproductiva de verracos. Para ello, se realizaron cinco experimentos utilizando 35 verracos F1 (Landrace x York), de 8.5 meses de edad y un peso inicial (PI) de 145.68 ± 2.99 Kg (P = 0.33) y se utilizó un pienso base (PB) formulado con una mezcla de cebada-maíz y soja, el cual contenía únicamente el Zn presente en los ingredientes (25 ppm). Los tratamientos realizados fueron: Control (PB); T2, PB + ZnSO4 a 150 ppm de Zn; T3, PB + ZnSO4 a 200 ppm; T4, PB + ZnO a 150 ppm; T5, PB + ZnO a 200 ppm; T6, PB + Zn-Met a 150 ppm y; T7, PB + Zn-Met a 200 ppm, y fueron asignados aleatoriamente a los verracos. El pienso fue suministrado diariamente, utilizando un sistema restringido, el cual consistió en 1.8 a 2.5 Kg día-1 verraco-1 y agua ad libitum. Los sementales se alojaron en jaulas individuales con bebedero de chupete, comedero de canaleta y sistema automático de suministro del pienso. Los resultados de cada variable fueron analizados con un Diseño Completamente al Azar (DCA), utilizando el programa SAS (2003). Experimento 1. Durante un periodo de 16 semanas, los verracos fueron evaluados en su comportamiento productivo (peso vivo, PV; ganancia de peso por semana, GPS; consumo de pienso diario, CPD; peso final, PF y condición corporal, CC) y parámetros morfométricos de testículos (semicircunferencia testicular derecha, SCTD; semicircunferencia testicular izquierda, SCTI; semicircunferencia testicular total SCTT; longitud testicular derecha, LTD y longitud testicular izquierda, LTI). El pienso para cada verraco era pesado diariamente, y ajustada la cantidad semanalmente, según fuera el caso. Para ello se consideraba el PV y la CC. En este periodo se entrenaron los verracos a saltar en el potro de recogida. Durante el periodo experimental los verracos tuvieron un ritmo de recogidas de un salto semanal (IE). Los resultados mostraron que los tratamientos se comportaron diferente (P = 0.0001), al evaluar el CPD, los tratamientos T1 y T2 consumieron mayor cantidad de pienso, lo cual no se vio reflejado en la CC (P = 0.0001), ya que al menos el tratamiento T1 mostró valores de CC menores a la media del resto de tratamientos. El IE también mostró diferencias entre los tratamientos, ya que los verracos del T2 incrementaron el IE, mientras que el T7 indujo un comportamiento constante de salto en el potro. Los 187 RESUMEN valores medios de la región testicular no mostraron diferencias (P > 0.05) entre los tratamientos, aunque la SCTT indica una tendencia (P = 0.06) a ser menor en T7. El PV reflejó una correlación (P = 0.0001) mayor a 0.4 con las medidas de la región escrotal. Los valores morfométricos testiculares y de epidídimo y el índice gonadosomático (IG) no fueron distintos entre los tratamientos (P > 0.05). Experimento 2. A los animales se les hizo eyacular y se evaluó la dinámica de producción y calidad seminal mediante el análisis básico del eyaculado (volumen total, VT; fracción rica, FR; fracción pobre, FP; concentración espermática, Spz mL-1 x 106; motilidad, Mot; calidad de movimiento, CM, pH y; morfoanomalías, MA), incluyendo la valoración del estado del acrosoma, analizando la integridad acrosomal (IAc), acrosoma dañado (AD) y acrosoma reaccionado (AR). De las variables analizadas en este experimento, solamente la Spz mL-1 x 106 mostró efecto de los tratamientos (P = 0.02), siendo el tratamiento T7 el que presentó un valor medio menor al resto de los tratamientos. Sin embargo, dentro del tipo de MA observadas, las cola en látigo (CL) y gota distal (GD) resultaron ser (P = 0.0001) diferentes, debido al tratamiento recibido. En el caso de las CL, los tratamientos T3 y T7 presentaron mayor porcentaje de MA y para GD fue el T7. Experimento 3. En este experimento se determinó el índice de fragmentación del ADN espermático (IF), utilizando 416 muestras de la FR (2 mL) obtenidas de cada verraco. Los valores de IF de los tratamientos no superaron el 10%, exceptuando el T7 (16.71 + 2.64%) (P < 0.05). El 52.16% de las muestras seminales se mantuvieron por debajo del 5% de IF, mientras que el 12.98% mostró valores mayores al 15%. La adición de alguna fuente de Zn al PB aumenta 25 % la tasa de IF. Las FI se comportan de forma similar (P > 0.05), pero al compararlas con las FO se observó diferencias (P < 0.001). El uso de 200 ppm de Zn con una FO como el Zn-Met afecta negativamente el ADN de los espermatozoides. Experimento 4, En este experimento se utilizó el semen de 21 verracos (los tres mejores de cada tratamiento) y se realizó la prueba de fecundación in vitro (FIV), para estudiar la capacidad fecundante de los espermatozoides, utilizando ovocitos de ovarios de cerdas prepuberales. Además, se evaluaron los espermatozoides que penetraban cada ovocito (EO) y la proporción de ovocitos que tuvieron un solo espermatozoide (OM). Al analizar los resultados con respecto al FIV, se observa que el T7 reduce la taza de fecundación con respecto 188 RESUMEN al resto de los tratamientos. (P = 0.02), afectando así el comportamiento de las FO, ya que el valor de FIV, producido por las FI fue mayor que el de la FO (P = 0.01). También se redujo EO al utilizar T7 (P = 0.03) y en cuanto a OM y EF, se observó una tendencia de disminución con el uso de T3 (P = 0.09). Experimento 5. Una vez terminado el periodo de extracción seminal, los verracos se sacrificaron, obteniendo los testículos y los epidídimos, procediéndose a analizar la concentración de Zn mediante espectrofotometría de absorción atómica (AEAA) en ambos tejidos y en las muestras de plasma seminal (PS) y sedimento espermático (SE). Aunque no se encontraron diferencias en la concentración de Zn debidas al tratamiento, en ninguno de los testículos, ni epidídimos analizados (P = 0.07), la mayor concentración del ión fue presentada por el T7. La concentración de Zn en SE y PS no presentó efecto del tratamiento (P = 0.39 y P = 0.33, respectivamente), pero el SE del tratamiento T7 presentó una mayor concentración. En tanto que el ZnPS se redujo en los tratamientos que utilizaron la FO Zn-Met. Aunque, los resultados fueron variables, se observó que la FO a mayor concentración, es la que presentó mayor efecto negativo sobre los parámetros estudiados, por lo que la biodisponibilidad, es un factor importante a tener en cuenta al momento de la utilización de las fuentes de Zn.   189       SUMMARY    SUMMARY 8. SUMMARY In order to evaluate inorganic and organic Zinc (Zn) sources on boar’s reproductive efficiency, thirty-five F1 Landrace x York White boars, 8.5 months age and 145.68 ± 2.99 Kg initial body weight (BWi) were randomized housed to individual pen with automatic feeder and water systems. The basal diet (BD) was a barley-corn and soybean meal mixture with 25 ppm Zn. The data were analyzed as a completely randomized design with repeated measures using PROC MIXED of SAS (2003). The treatment were:T1,Control BD; T2, BD + ZnSO4 to 150 ppm of Zn; T3, BD + ZnSO4 to 200 ppm; T4,BD + ZnO to 150 ppm; T5,BD + ZnO to 200 ppm; T6, BD + Zn-Met to 150 ppm and; T7, BD + Zn-Met to 200 ppm where the experimental unit was individual boar. Experiment 1. Productive performance of individual boars (body weight, BW; body gain by week, BGw; daily intake, DI; final body weight, BWf and body condition, BC) and morphometrics parameters of testis (semicircumference of right testicle, SCRT; semicircumference of left testicle, SCLT; total testicular semicircumference TTSC; length right testicle, LRT and length of left testicle, LLT were evaluated during 16 weeks. The diet was adjusted weekly, using BW and BC criteria. During the experimental period the boars jump once a week for semen collection (SC). The results showed that the treatments were different (P = 0.0001), for T1 and T2 in DI of BD, which did not reflected in the BC (P = 0.0001), because of the treatment T1 showed lower values of BC than the average of the others treatments. The SC also was different among treatments, since the boars of the treatment T2 increased the SC, whereas the T7 was constant throughout the experiment. The average values of testicular zone were not different (P > 0.05) among the treatments, though the TTSC indicates a trend (P = 0.06) to being a lower in T7. The BW showed a correlation (P = 0.0001) bigger than 0.4 with the measures of the scrotal area. The morphometric values of testis, epididymis and gonadosomatic index (GI) was not different between treatments (P > 0.05). 191 SUMMARY Experiment 2. The ejaculates were evaluated for dynamics of production and seminal quality by the basic analysis of the ejaculated (total volume, TV; rich fraction, RF; poor fraction, PF; spermatic concentration, Spz ml-1 x 106; motility, Mot; quality of movement, QM, pH and morphoanomaly, MA), including the evaluation of the acrosomal condition, analyzing the acrosomal integrity (AcI), damaged acrosomal (DA) and reacted acrosomal (RA). Variables analyzed in this experiment, only the Spz ml-1 x 106 showed effect of treatments (P = 0.02), being the T7 with less average value than the rest of treatments. Nevertheless, inside the type of MA observed, the tail in whip (TW) and drop distal (DD) showed to be (P = 0.0001) different, due the treatment. In case of the TW, the treatments T3 and T7 presented more degree of MA's and for DD it was the T7. Experiment 3. To determine the fragmentation index (FI) of the spermatic DNA, were utilized 416 samples of the RF (2 mL) obtained from each boar. The values of FI of treatments did not overcome 10%, except the T7 (16.71 + 2.64 %) (P < 0.05). From the seminal samples 52.16% were below 5% in FI, whereas 12.98% showed values bigger than 15%. The addition of some source of Zn to the BD increases 25% FI. The inorganic sources (IS) were similar (P > 0.05), but when are compared with the organic sources (OS) differences were observed (P < 0.001). The use of 200 ppm of Zn with OS like the Zn-Met affects negatively the DNA of the sperms. Experiment 4. In this experiment semen of 21 boars (the best three of every treatment) was used for test of in vitro fertilization (IVF), to study the fertilizing capacity of the sperms, using oocytes of ovaries from gilts. In addition, there were evaluated the sperms that were penetrating every oocyte (SO) and the proportion of oocytes that had only one sperm (OM) and efficiency of fertilization (EF). On having analyzed the results with regard to the IVF, is observed that the T7 reduces the rate of fertilization with regard to the rest of the treatments (P = 0.02), affecting this way the behavior of the OS, since IVF's value, produced by the IS was major that of the OS (P = 0.01). Also SO was reduced with T7 (P = 0.03) and the other hand, OM and EF, decreased by the use of T3 (P = 0.09) was observed. 192 SUMMARY Experiment 5. Once finished the period of seminal extraction, the boars were slaughtered, obtaining its testicles and epididymis, for analyze Zn concentration by atomic absorption spectrophotometry (AAS) in both and samples of seminal plasma (SP) and spermatic sediment (SS) too. Though don’t find differences in the concentration of Zn due to treatment, in any of the testis, or epididymis (P = 0.07), the more concentration of the ion was in the T7. The concentration of Zn in SS and SP don’t had effect of treatment (P = 0.39 and P = 0.33, respectively), but SS of the treatment T7 had higher concentration. On the other hand, the ZnPS decreased in the treatments with OS (Zn-Met). Though, the results varied, is observed that the highest concentration of OS presented high negative effect on the studied parameters, because of the biodisponibility, is an important factor to bearing in mind to the moment of the utilization of Zn's sources.     193         ABREVIATURAS    ABREVIATURAS  9. ABREVIATURAS 5'-ND 5'- nucleótidos A Espermatogonias tipo A ACE Enzima convertidora de angiotensina «Angiotensin converting enzyme» AD Acrosoma Dañado ADN Ácido desoxirribonucleico ADP Adenosín difosfato AEAA Análisis de espectrofotometría de absorción atómica AIC Criterios de información de Alkaike AMD Degeneración ocular macular AQN1 Alanina-glutamina-asparagina AR Acrosoma Reaccionado AR1 Autoregresiva As Arsénico AT Ancho testicular ATD Ancho testicular derecho ATI Ancho testicular izquierdo ATP Adenosín trifosfato AWN1 Alanina-triptófano-asparagina BD Biodisponibilidad BIC Criterios Bayesiano de Swarz BSA Albumina de suero bovino «Bovine serum albumin» BTS Beltville Thawing Solution C Cenizas C1,C2, C3….C6 Contrastes ortogonales Ca Calcio CC Condición corporal Cd Cadmio CF Capacidad fecundante CL Cola látigo CM Calidad de movimiento Co Cobalto CO2 Dióxido de carbono Con A Concavalina A COOH Grupo carboxilo CPD Consumo de pienso día-1 CS Simetría compuesta CT Circunferencia testicular CTD Circunferencia testicular derecha CTI Circunferencia testicular izquierda Cu Cobre DABCO 1,4-Diazabyciclo-[2.2.2]Octano DCA Diseño completamente al azar DMM Daño en membrana mitocondrial DCT1 Transportador de cationes divalentes «Divalent Cation Transporter 1» 195 ABREVIATURAS Dp Diploteno DPn Desarrollo de Pronúcleos EA Espermátidas alargadas EB Espermatogonias tipo B ED Epidídimo derecho EEM Error estándar de la media EF Eficiencia de fecundación EI Epidídimo izquierdo EIn Espermatogonias intermedias EM Energía metabolizable EO Espermatozoides por ovocito ER Espermátidas redondas ES Espermatositos secundarios FA Fosfatasa alcalina Fe Hierro FEDNA Fundación Española para el desarrollo de la nutrición animal FI Fuente (s) inorgánica (s) FITC Fluoresceína-5-Isotiocinato FIV Fecundación in vitro FP Fracción pobre FO Fuente(s) orgánica(s) FR Fracción rica GC Gota Citoplásmica GD Gota Citoplásmica Distal GDP Guanidina difosfato GP Gota Citoplásmica proximal GPS Ganancia de peso semana-1 GPx Glutatión peroxidasa H Humedad H+ Hidrógeno H2CO3 Ácido carbónico H2O2 Peróxido de hidrógeno HCl Acido Hidroclorhídrico HOST Prueba hiposmótica «hyposmotic swelling test» IA Inseminación Artificial IAc Integridad Acrosomal IE Ritmo de recogida o trabajo IF Índice de Fragmentación del ADN espermático IG Índice gonadosomático INRA I’nstitut national de la recherche agronomique INOS Síntesis de óxido nítrico Kg Kilogramos L Leptoteno LDH-X Lactado deshidrogenasa LH Hormona luteinizante LSMEANS Medias de mínimos cuadrados LT Longitud del testículo LTD Longitud testicular derecha 196 ABREVIATURAS  LTI Longitud testicular izquierda M Molar MA Morfoanomalías MF Medio de fecundación Mn Manganeso mg Miligramos Mot Motilidad espermática MS Materia seca MT Metalotioneina MTF1 Gen de regulación de los factores de transcripción, vinculante al factor de transcripción 1 n Número de observaciones Na Sodio Ni Níquel NAD Nicotinamida adenina dinucleótido NO Óxido nítrico Nramp2 Proteína asociada a la resistencia natural de los macrófagos NRC National Research Council NS No significativo / No existió diferencias ODF Fibras densas externas «outer dense fibres» OI Ovocitos inseminados OM Ovocitos monospérmicos OP Ovocitos penetrados OH oxhidrilo O2 Oxígeno P2 Protamina P2 P Fosforo Pb Plomo pH Potencial hidrógeno PB Pienso base PBS Solución fosfatada tamponada PBSDm Solución fosfatada tamponada de Dulbecco modificada «Phosphate Buffered Saline» PE Peso epididimario PED Peso epidídimo derecho PEI Peso epidídimo izquierdo PF Peso final PI Peso inicial PL Espermatocitos en preleptoteno ppm Partes por millón Pq Paquiteno PROC MIXED Procedimiento de medidas repetidas PROC STEPWISE Regresión por pasos PS Plasma seminal PSP Proteína del PS porcino PSA Pisum sativum agglutinin PT Peso testicular PTD Peso testicular derecho PTI Peso testicular izquierdo 197 ABREVIATURAS PV Peso vivo r Correlación R2 Coeficiente de determinación ROS Especies reactivas de oxígeno «reactive oxigen active» S Azufre SAS Statistical analysis systems SBTI Trypsin inhibitor from Soybean SCTD Semicircunferencia testicular derecha SCTI Semicircunferencia testicular izquierda SCTT Semicircunferencia testicular total SE Sedimento espermático -SH Grupo sulfhidrilo Si Silicio SoDH Sorbitol deshidrogenasa SOD Superóxido dismutasa Spz mL-1 Concentración espermática por mililitro Spz eyaculado-1 Concentración espermática total SpzF Espermatozoide fragmentado SpzO-1 Espermatozoides por ovocito fecundado S-S Puentes disulfuro T Tioneina TT Tamaño testicular TE Tamaño del epidídimo Ub Ubiquinización UDZ Laboratorio de la Unidad Docente de Zoología UV No estructurada VC Componentes de varianza Vol Volumen de eyaculado o de fracciones espermáticas VT Volumen total Z Zigoteno Zn Zinc ZnEp Concentración de Zn en epidídimo Zn-Lis Lisinato de Zn Zn-Met Metionato de Zn ZnO Óxido de Zn Zip, Zip II, gufA, LZT,Zip1, Zip6, Zip7, Zip10 Gen transportador “importación” de Zn ZnPS Zn en plasma seminal ZnSE Zn en el sedimento espermático ZnSO4 Sulfato de Zn Zn-SH Grupos Zn-tiol ZnT, ZnT-1, ZnT-2, ZnT-3, ZnT-4, ZnT-5, ZnT-8, ZnT-9, ZnT-10 Genes transportadores de Zn ZnTes Concentración de Zn en testículo   198           BIBLIOGRAFÍA    BIBLIOGRAFÍA  10. 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Calidad seminal y pruebas de valoración 3. MATERIAL Y MÉTODOS 3.1. Diseño de la investigación 3.2. Instalaciones 3.3. Asignación de tratamientos 3.4. Metodología 3.5. Desarrollo de los experimentos 3.6. Análisis estadísticos de los resultados 4. RESULTADOS 4.1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos 4.2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal quepresentan los verracos, a través del espermiograma básico deleyaculado y de la evaluación de la integridad acrosomal 4.3. Evaluación del estado del ADN nuclear espermático 4.4.Evaluación de la capacidad fecundante in vitro (FIV) de espermatozoides de verracos tratados con diferente fuente y nivel de Zn 4.5. Evaluación de la concentración de Zn de tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (ZnPS) y sedimento espermático (ZnSE 5. DISCUSIÓN 5.1. Evaluación del comportamiento productivo de los verracos 5.2. Análisis de la dinámica de producción y calidad seminal que presentan los verracos, a través del espermiograma básico del eyaculado y de la evaluación de la integridad acrosomal 5.3. Evaluación del estado del ADN nuclear espermático 5.4. Evaluación de la capacidad fecundante in vitro de espermatozoides de verracos tratados con diferentes fuentes y niveles de Zn 5.5. Evaluación de la concentración de Zn en tejidos (testículos y epidídimos), plasma seminal (PS) y sedimento espermático (SE) 6. CONCLUSIONES 7. RESUMEN 8. SUMMARY 9. ABREVIATURAS 10. BIBLIOGRAFÍA