276
13th World Bualo Congress ~ 13er Congreso Mundial de Búfalos / Posters / Reproduction _______________________________________
La crocina mejora la calidad post-descongelación,
la expresión genética asociada a la fertilidad y el
potencial de fertilización del semen de búfalo
Amjad Riaz 1, Ghulam S. Khan 1, Muhammad Zahid Tahir 1,
Muhammad Yasir Zahoor 2, Hifz-ul-Rahman 3
1 Departamento de Teriogenología, Universidad de Ciencias
Veterinarias y Animales, Lahore, Pakistán
2 Instituto de Bioquímica y Biotecnología, Universidad de
Ciencias Veterinarias y Animales, Lahore, Pakistán
3 Departamento de Gestión Ganadera, Universidad de
Ciencias Veterinarias y Animales, Lahore, Pakistán
*Autor de correspondencia: Riaz, Amjad (dramjadriaz@uvas.edu.pk)
RESUMEN
Los espermatozoides de búfalo sufren más criolesiones
debido a la peroxidación lipídica de su alto contenido de ácidos
grasos poliinsaturados estructurales que el ganado vacuno.
En consecuencia, el potencial de fertilización del espermato-
zoide de búfalo después de la descongelación se ve compro-
metido. La crocina es un carotenoide conocido por su poten-
cial antioxidante al eliminar especies reactivas de oxígeno. El
estudio actual investigó el efecto de la adición de crocina en
el diluyente de semen sobre la calidad post-descongelación,
la expresión genética asociada a la fertilidad y el potencial de
fertilización del espermatozoide de búfalos. Las muestras de
semen (n=32) de cuatro toros búfalo Nili-Ravi se extendieron
con un diluyente de ácido tris-cítrico que contenía diferentes
concentraciones de crocina (0 mM; control, 0,5, 1, 1,5 y 2 mM).
El semen extendido se envasó en pajillas (pajuelas) francesas
de 0,5 ml (25 x 106 espermatozoides/pajita) y se criopreservó
utilizando un protocolo de congelación con vapor de nitrógeno
líquido. Se utilizaron análisis de semen asistido por computa-
dora, evaluación de la zona de cresta apical normal, rodamina
123, naranja de acridina y tinción con yoduro de propidio para
evaluar los parámetros de motilidad de los espermatozoides,
integridad acrosómica, potencial de membrana mitocondrial,
integridad del ADN y viabilidad, respectivamente. Los niveles
de expresión de los genes SPACA3 asociado al acrosoma del
esperma, PRM1 relacionado con la condensación de ADN,
Crocin improves post-thaw quality, fertility-as-
sociated gene expression and fertilization po-
tential of bualo bull sperm
Amjad Riaz 1, Ghulam S. Khan 1, Muhammad Zahid Tahir 1,
Muhammad Yasir Zahoor 2, Hifz-ul-Rahman 3
1 Department of Theriogenology, University of Veterinary and
Animal Sciences, Lahore, Pakistan
2 Institute of Biochemistry and Biotechnology, University of
Veterinary and Animal Sciences, Lahore, Pakistan
3 Department of Livestock Management, University of
Veterinary and Animal Sciences, Lahore, Pakistan
*Corresponding author: Riaz, Amjad (dramjadriaz@uvas.edu.pk)
ABSTRACT
Bualo sperm suer more cryoinjuries due to lipid perox-
idation of their high structural polyunsaturated fatty acid con-
tents than cattle. Consequently, the post-thaw fertilization po-
tential of bualo sperm is compromised. Crocin is a carotenoid
known for its antioxidant potential through scavenging reactive
oxygen species. The current study investigated the eect of
crocin addition in the semen extender on the post-thaw quality,
fertility-associated gene expression, and fertilization potential
of bualo bull sperm. Semen samples (n=32) from four Nili-Ra-
vi bualo bulls were extended with tris-citric acid extender con-
taining dierent concentrations of crocin (0mM; control, 0.5, 1,
1.5, and 2mM). The extended semen was packed in 0.5 mL
French straws (25 x 106 sperm/straw) and cryopreserved us-
ing liquid nitrogen vapor freezing protocol. Computer-assisted
semen analysis, Normal Apical Ridge assay, Rhodamine 123,
Acridine orange, and Propidium iodide staining were used
to assess sperm motility parameters, acrosome integrity, mi-
tochondrial membrane potential, DNA integrity, and viability,
respectively. Expression levels of sperm acrosome-associat-
ed SPACA3, DNA condensation-related PRM1, anti-apoptot-
ic BCL2, pro-apoptotic BAX, and oxidative stress-associated
ROMO1 genes were evaluated through qPCR. The in vivo fer-
tility of semen doses containing 1mM crocin was compared with
control. Bualoes were inseminated 24 hours after the onset of
natural estrus and transrectally palpated for pregnancy at least
R-238 Rev. Cientif. FCV-LUZ, XXXIII, SE, 276-277, 2023, https://doi.org/10.52973/rcfcv-wbc121
277
______________________________________________________ Revista Cientíca, FCV-LUZ / Vol. XXXIII, Supl. Esp., 240 - 278, 2023
60 days post-insemination. Data were analyzed through PROC
MIXED or PROC GLIMMIX using SAS. Tukey test was applied
for multiple comparisons among treatments. Post-thaw evalu-
ation revealed that 0.5 and 1mM crocin improved total motility,
plasma membrane integrity, acrosome integrity, mitochondrial
membrane potential, and viability, and one and 1.5mM cro-
cin enhanced catalase activity and reduced lipid peroxidation
compared to control (p<0.05). Moreover, 1mM crocin improved
progressive motility, kinematics, and DNA integrity than con-
trol (p<0.05). Expression levels of SPACA3, PRM1, and BCL2
genes were higher (p<0.05) with 1mM crocin, whereas no dif-
ference (p>0.05) was observed in the expression of BAX gene
among all groups. Moreover, ROMO1 gene expression was
higher (p<0.05) with 2mM compared to 1mM and 1.5mM crocin.
Semen doses containing 1mM crocin showed a higher fertility
rate compared to control [56±0.03% (112/200) vs. 46±0.04%
(92/200), respectively; p=0.0465]. In conclusion, 1mM crocin
addition in the semen extender improves post-thaw quality, fer-
tility-associated gene expression, and fertilization potential of
bualo bull sperm.
Keywords: crocin, antioxidant, cryopreservation, lipid peroxi-
dation, Protamine 1, fertility.
BCL2 antiapoptótico, BAX proapoptótico y ROMO1 asociado
al estrés oxidativo se evaluaron mediante qPCR. La fertilidad
in vivo de dosis de semen que contenían crocina 1 mM se
comparó con la del control. Las búfalas fueron inseminadas
24 horas después del inicio del estro natural y palpadas trans-
rectalmente para detectar preñez al menos 60 días después
de la inseminación. Los datos se analizaron mediante PROC
MIXED o PROC GLIMMIX utilizando SAS. Se aplicó la prueba
de Tukey para comparaciones múltiples entre tratamientos. La
evaluación posterior a la descongelación reveló que 0,5 y 1
mM de crocina mejoraron la motilidad total, la integridad de la
membrana plasmática, la integridad del acrosoma, el potencial
de la membrana mitocondrial y la viabilidad, y una y 1,5 mM de
crocina mejoraron la actividad catalasa y redujeron la peroxida-
ción lipídica en comparación con el control (p<0,05). Además,
la crocina 1 mM mejoró la motilidad progresiva, la cinemática
y la integridad del ADN que el control (p<0,05). Los niveles de
expresión de los genes SPACA3, PRM1 y BCL2 fueron ma-
yores (p<0,05) con crocina 1 mM, mientras que no se obser-
varon diferencias (p>0,05) en la expresión del gen BAX entre
todos los grupos. Además, la expresión del gen ROMO1 fue
mayor (p<0,05) con crocina 2 mM en comparación con crocina
1 mM y 1,5 mM. Las dosis de semen que contenían crocina
1 mM mostraron una tasa de fertilidad más alta en compara-
ción con el control [56 ± 0,03% (112/200) frente a 46 ± 0,04%
(92/200), respectivamente; p=0,0465]. En conclusión, la adi-
ción de 1 mM de crocina en el diluyente de semen mejora la
calidad post-descongelación, la expresión genética asociada a
la fertilidad y el potencial de fertilización del esperma de búfalo.
Palabras clave: crocina, antioxidante, criopreservación, pe-
roxidación lipídica, Protamina 1, fertilidad.
