Utilización del semen sexado en producción de vacunos

Sistema de Revisiones en Investigación
Veterinaria de San Marcos
UTILIZACIÓN DEL SEMEN
SEXADO EN PRODUCCIÓN
DE VACUNOS
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Autor:
Olger Ramos Coaguila
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Facultad de Medicina Veterinaria
DICIEMBRE 2013
TABLA DE CONTENIDO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
PRESENTACIÓN ...................................................................................................... 2
CARACTERÍSTICAS DEL SEMEN DE BOVINOS ............................................... 3
CITOMETRÍA DE FLUJO PARA A DETERMINACIÓN DEL SEXADO DE
SEMEN ....................................................................................................................... 4
VENTAJAS DEL USO DE SEMEN SEXADO ........................................................ 5
RESULTADOS OBTENIDOS MEDIANTE EL USO DE SEMEN SEXADO ....... 6
UTILIZACIÓN DEL SEMEN SEXADO EN BIOTECNOLOGÍAS
REPRODUCTIVAS .................................................................................................... 7
PERSPECTIVAS DEL USO DE SEMEN SEXADO EN SISTEMAS DE
PRODUCCIÓN LECHERA ....................................................................................... 9
CONCLUSIONES ..................................................................................................... 9
LITERATURA CITADA ......................................................................................... 10
UTILIZACIÓN
DEL
SEMEN
PRODUCCIÓN DE VACUNOS
SEXADO
EN
M.V.Z Olger Ramos Coaguila
1. PRESENTACIÓN
Durante
los
avance se dio en 1981 cuando pudo
últimos
años
la
comunidad científica y diversas empresas de
inseminación artificial a nivel mundial han
comenzado a investigar sobre la posibilidad
de poder determinar el sexo de las crías de
vacunos al nacimiento, pensando sobre todo
en la utilidad de un mayor nacimiento de
hembras para el ganado lechero. Es por ello
que el uso de semen sexado en los
programas de inseminación artificial ha
despertado un gran interés como una
herramienta de gran importancia en la
industria ganadera.
demostrarse de que el material genético
contenido en el semen podía ser medido. Los
avances subsecuentes de ensayos como la
Citometría de Flujo proporcionó el número
mínimo de espermatozoides para su uso en
inseminación artificial. Sus efectos sobre la
tasa de parición de crías hembras alteraría de
forma positiva los porcentajes de reposición
y los costos de crianza de animales machos
(Garner&Seidel, 2008).
Sin embargo,
algunas de sus limitaciones se deben a las
bajas tasas de concepción, por lo que se
restringe su uso casi exclusivo a novillas
primerizas.
Luego de varios años de esfuerzos
para
poder
determinar
el
material
espermático que produzca animales hembras
del que produzca animales machos, un gran
A continuación presentamos una
revisión bibliográfica detallada sobre los
aspectos de mayor importancia en relación a
El
espermatozoide
la metodología del sexaje del semen así
altamente especializada con función
como los principales estudios llevados a
especializada para la fecundación del
cabo en la industria ganadera.
ovocito (Faulkner & Pineda, 1978).
Dentro
2. CARACTERÍSTICAS DEL SEMEN
DE BOVINOS
Existen varios parámetros utilizados para
la evaluación de la calidad del semen
bovino. Entre las evaluaciones tenemos
al volumen, concentración y motilidad
espermática
así
como
medidas
bioquímicas y pruebas funcionales. En
relación al volumen del semen, este es de
gran importancia en relación al número
de dosis que pueden obtenerse a partir
del eyaculado. Asimismo, la exhibición
de la motilidad progresiva es una medida
aproximada de la viabilidad del semen
(Urbina, 2012).
de
es
sus
una
célula
características
morfológicas la cabeza es una de las
estructuras de mayor importancia dada
su capacidad para penetrar la célula y
depositar el material genético (Olivera,
2009). El acrosoma es un saco delgado
membranoso en forma de casquete, que
contiene
enzimas
acrosina,
hialuronidasa. Asimismo, la cola forma
la porción motora de la célula para poder
alcanzar al oocito (Olivera, 2009). Por
todas
estas
características
resulta
importante evaluar al semen procedente
de bovinos antes de la determinación del
sexado del mismo.
e Y a partir de su contenido de DNA. El
semen a ser evaluado en esta prueba es
Figura 1. Célula espermática bovina
normal (izquierda); célula espermática
con acrosoma dañado (derecha). Fuente
http://www.serida.org/publicacionesdetal
le.php?id=1495
teñido con el colorante Hoechst 33342 que
tiñe el ADN de los espermatozoides y emitir
fluorescencia al ser sometido a luz láser
(Pérez,
2012).
A
mayor
cantidad
de
espermatozoides con cromosoma X habrá
3. CITOMETRÍA DE FLUJO PARA A
DETERMINACIÓN DEL SEXADO
DE SEMEN
La citometria de flujo es una técnica que
permite la separación de espermatozoides X
mayor fluorescencia debido a un mayor
porcentaje de ADN en estos cromosomas
comparados a los cromosomas Y. Para poder
detectar la diferencia de fluorescencia y
separar los espermatozoides requeridos, se
utiliza un citómetro de flujo el cual consiste
en un circuito cerrado de alta velocidad de
dosis de semen sexado contiene en promedio
flujo de líquidos que permite alinear y leer
un 90% de espermatozoides del sexo
los espermatozoides en microgotas.
deseado, además de que no contiene
espermatozoides muertos o dañados ya que
La fluorescencia de los espermatozoides será
estos son separados en la citometría (ECM
procesada por un software que le permite al
2012).
operador
seleccionar
espermática
con
la
mínima
población
o
máxima
4. VENTAJAS
DEL
USO
DE
SEMEN SEXADO
luminosidad, según el sexo a separar (Oses
&
Teruel,
2009).
Para
ello,
los
espermatozoides elegidos serán cargados
eléctricamente,
original
en
finalmente
se
un
serán
desviarán
campo
del
flujo
magnético
recolectados
para
y
su
congelación posterior (Ver Figura 1). Del
total de muestra obtenida en el eyaculado
inicial
aproximadamente
20%
de
los
espermatozoides es colectado en la fracción
X, 20% en la fracción Y mientras que el
60% restante lo constituyen espermatozoides
que no pudieron ser detectados por la
A partir del ensayo de citometría de flujo se
obtiene el denominado semen sexado. La
diferencia en la proporción de DNA es lo
que posibilita la diferenciación del sexo del
espermatozoide, ya que los espermatozoides
tienen
representa
El
uso
de
semen
sexado
constituye una tecnología de creciente
utilización en programas de inseminación
artificial en vacunos lecheros, ya que vacas
con mayor mérito se podrían se podrían
destinar a la producción de crías hembra.
Además, el sexaje de espermatozoides tiene
un gran interés en la cría de animales para la
producción de carne o leche así como en
técnica.
X
El epitelio de la mucosa intestinal
3.8%
más
ADN
que
los
espermatozoides Y (CAMC, 2008). Cada
sistemas productivos donde la productividad
se ve favorecida por el mayor número de
crías hembra. Una de las demandas de mayor
importancia en los sistemas de producción
bovina actual es poder controlar el sexo de
las crías, ya que la industria lechera se ve
favorecida por el mayor número de crías
hembra que machos (Urbina, 2012).
5. RESULTADOS
OBTENIDOS
MEDIANTE EL USO DE SEMEN
SEXADO
El uso de semen sexado puede
contribuir con el incremento en la ganancia
de producción lechera en una variedad de
vías. Puede ser usado para producir una
descendencia de crías de un sexo específico
Figura 2. Representación básica de la
metodología de citometria de flujo para el
sexado de semen.
Fuente:http://www.cbm.uam.es/mkfactory.es
domain/webs/CBMSO/plt_Servicio_Pagina.
aspx?IdServicio=5&IdObjeto=217
para propósitos específicos. En la industria
lechera es deseable el nacimiento de un
Diversos
estudios
científicos
mayor número de crías hembra como
mediante el uso de semen sexado han sido
animales de reemplazo. Además, el uso de
llevados a cabo en Estados Unidos. En
semen sexado podría ser útil en pruebas de
dichos estudios se utilizaron principalmente
progenie, ya que menos apareamientos
novillas vírgenes debido a que presentan
serían necesarios para poder producir un
mejores tasas de concepción que animales
número requerido de hijas (Hohenboken,
adultos.
1999).
realizados en vaquillas Holstein en Colorado
indicaron
Los
que
resultados
la
tasa
de
de
estudios
concepción
promedio con semen sexado se encontró
entre 48 a 55%, comparado al 69% obtenido
mediante
semen
no
sexado,
no
del 56% con semen no sexado y del 39% con
demostrándose efecto significativo de la
semensexado;
en
vacas
las
tasas
de
concentración del semen ni el lugar de
concepción fue de 30% con semen no
colocación del semen (Weigel, 2004). Por
sexado y 25% con semen sexado.
otro lado, Tubmanet al (2004) reportaron en
un estudio mediante utilización de semen
sexado 87.8% de nacimientos de hembras
(utilizando
semen
X)
y
92.1%
de
6. UTILIZACIÓN DEL SEMEN
SEXADO EN BIOTECNOLOGÍAS
REPRODUCTIVAS
El
uso
de
semen
sexado
nacimientos de machos (utilizando semen Y)
conjuntamente
comparado a un 49.2% de machos mediante
embriones
el uso de semen no sexado.
potencialmente eficiente para obtener crías
in
con
vitro
la
producción
es
un
de
medio
de un determinado sexo (Wheeleret al.,
Los resultados del éxito mediante el
2006). Varias preocupaciones en relación al
uso de semen sexado en hatos lecheros han
uso de semen sexadoincluyen la baja
sido demostrados por DeJarnetteet al (2009),
fertilidad aparente en su uso, la baja tasa de
donde las tasas de concepción al primer
supervivencia luego de la criopreservación y
servicio fueron 47% en vaquillas Holstein y
el reducido número de espermatozoides que
53% para vaquillas Jersey. Norman et al
pueden ser separados en un período de
(2010); reportaron el efecto del empleo del
tiempo específico. Zhang et al (2003)
semen sexado en la tasa de concepción, el
evaluaron el uso de semen sexado sobre la
sexo de la cría, las distocias y los mortinatos
tasa de división y formación de blastocistos.
en vaquillas como en vacas.
La tasa
Para ello, se utilizó semen sexado marcado
deconcepción promedio para vaquillas fue
con tinción Hoeschst, semen teñido pero no
sexado
y semen control. A pesar de que los
resultados de división y formación de
porcentaje de blastocistos (Blondínet al.,
2009).
blastocistos fueron ligeramente superiores en
el control (69.7%) comparado a las muestras
La calidad y estructura funcional del
teñidas (53.1% y 59.9%) no se demostró
semen sexado ha sido evaluada por Carvalho
diferencia estadística significativa, lo cual
et al. (2010) quienes demostraron que
sumado al hecho de obtener un 90% de
muestras de semen bovino no sexado
hembras nacidas con semen sexado puede
presentaron mejores niveles de calidad,
constituirse
alternativa
incluyendo motilidad y mayor porcentaje de
biotecnológica de gran utilidad en la
membrana celular y acrosoma intactos en
industria lechera.
comparación con muestras de semen sexado
como
una
(tanto X como Y; p<0.05); no obstante no se
Por otro lado, algunos estudios han
demostrado
alteraciones
tasas de fertilización división entre grupos
morfológicas en embriones podrían deberse
(p>0.05). Por lo tanto, a pesar de que los
a
calidad
procesamientos del sexado de semen las
espermática durante la técnica de separación
características espermáticas, no afectaron
mediante citometria (Palma et al., 2008). Por
significativamente la fertilización y la tasa
tales motivos, resulta de gran importancia
de desarrollo embrionario (Carvalho et al.,
determinar y caracterizar los parámetros del
2010)
efectos
eyaculado
condiciones
que
algunas
demostraron diferencias significativas en las
ocasionados
y
en
determinar
para
producir
la
las
mejores
el
máximo
programas de inseminación artificial se ha
7. PERSPECTIVAS DEL USO DE
venido utilizando en diferentes partes del
SEMEN SEXADO EN SISTEMAS DE
PRODUCCIÓN LECHERA
trópico para producir crías hembra F1 con
características productivas de diferentes
La disponibilidad del semen sexado
en la industria de vacas lecheras ha sido
anticipada por muchos años. Sin embargo,
razas que podrían servir para potenciar la
productividad en determinadas áreas, como
por ejemplo el trópico peruano.
existen dos limitantes a considerar como son
la velocidad de producción de pajillas (y por
lo tanto el precio) así como la tasa de
concepción in vivoWeigel (2004) menciona
que cerca de 150 a 200 pajillas son
procesadas
por
máquina/día
y
esto
comprende menos del 0.5% de la demanda
de semen en la industria lechera. Además ,
como se ha mencionado anteriormente las
tasas de concepción en diferentes ensayos
clínicos que incluyen vaquillas primerizas,
oscilan entre 35 a 40% con semen sexado,
comparado a un 60% obtenido con semen no
sexado. Por tales motivos no se recomienda
su uso en vacas (Linderoth, 2008). No
obstante, el uso de semen sexado en
8. CONCLUSIONES
La explotación de ganado vacuno
lechero constituye una de las principales
industrias de producción animal a nivel
mundial. Es por ello que existen alternativas
para maximizar la eficiencia productiva de
los animales como la inseminación artificial
y la transferencia de embriones. El uso de
semen sexado en programas de inseminación
artificial se ha convertido en una práctica
cada vez más utilizada con la finalidad de
incrementar el número de crías hembras de
reemplazo, dado su mayor valor económico.
Asimismo, el sexaje de semen permite el
aprovechamiento del potencial genético de
las madres a través de un mayor número de
hijas. A pesar de una serie de limitantes
como el costo y las tasas de concepción más
bajas en comparación al semen no sexado, su
uso ha demostrado ser eficiente en muchos
centros de producción a
nivel mundial.
Además, esta tecnología permitiría
la
introducción de crías hembra F1 a partir de
cruces de razas para potencializar su
eficiencia productiva en el trópico.
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