Influence of vitamins C and E on the quality of cryopreserved semen Prochilodus brevis (Prochilodontidae, Teleostei)

Abstract

Seminal cryopreservation allows the long-term conservation of gametes of various species, including endangered species, such as Prochilodus brevis. However, the application of this biotechnology can cause damage to sperm cells, reducing seminal quality. Thus, we have sought substances that minimize the damage caused by this process, such as antioxidants. Thus, this study aimed to evaluate the association between two cryoprotectants and two vitamins, in different concentrations, on the quality of cryopreserved semen of P. brevis. For cryopreservation, the experiment was performed in two stages. In the first stage, the semen of 10 animals was submitted to six different freezing means, coming from the combination of 5% glucose, two cryoprotectants (Dimethyl sulfoxide [DMSO] or Methyl glycol) and two vitamins (C or E to 0.0001 mg) for cryopreservation. In the second stage, semen samples of eight animals were diluted in 5% glucose and the best cryoprotectant found in the first stage, associated with three different concentrations of vitamins C or E (0.01, 0.001, and 0.0001 mg). In both steps, the in natura and post-thawed samples were submitted to kinetic analysis, morphology, and sperm membrane integrity. The cryopreserved semen with DMSO presented significantly higher results (p < 0.05) than that frozen with Methyl glycol, regardless of the vitamin used. The morphologically normal spermatozoa rate was higher (p < 0.05) in the vitamin-containing samples, however, vitamin E reduced sperm motility rates, independent of the cryoprotectant used. As for vitamin concentrations, higher motility rates were obtained when cryopreserved semen with 0.01 and 0.0001 mg of any of the vitamins. However, the higher concentration had a deleterious effect on the spermatic morphology of P. brevis. Therefore, the glucose associated with DMSO and the lower concentration of vitamin C provides good quality for the post-thawed semen of P. brevis.

Sperm vitrification of Prochilodus brevis using Powder Coconut Water (ACP‐104) in association with different cryoprotectant concentrations

“…(2011), these characteristics can be influenced by several factors such as animals' nutritional status, age, weight and health status; the hormone type and dosage used in the induction process; the climate; the time of year; and the collection frequency, among others. Sperm kinetics (total motility, VCL, VSL and VAP) values recorded in the present study were similar those found in studies conducted with P. brevis (Almeida‐Monteiro et al., 2017; Lopes et al., 2014; Nascimento et al., 2017; Nunes et al., 2016).…”

“…According to conventional freezing studies conducted with P. brevis , 10% DMSO and 5% glucose are the best extenders for this species (Almeida‐Monteiro et al., 2017; Nascimento et al., 2017; Nunes et al., 2016, 2019). However, knowledge about whether the use of this solution is also suitable for rapid freezing remains unknown and the literature lacks reports about EG use for the semen cryopreservation of this species.…”

Effect of Vitamins and Amino Acids as Cryoprotectant Solution Supplementation for the Cryopreservation of Tambaqui Semen (Colossoma macropomum)

“…Uma variedade de substâncias antioxidantes já foi utilizada com sucesso na criopreservação seminal de teleósteos, entre elas a vitamina C, vitamina E, taurina e cisteína [1,11,13,14,19]. Apesar de já haver registros sobre o sucesso da utilização de antioxidantes na concentração de 1 mM na criopreservação seminal de teleósteo [14], nas condições empregadas nesse estudo, os resultados encontrados nos tratamentos suplementados com as substâncias antioxidantes foram, de modo geral, similares aos encontrados para o tratamento não suplementado.…”

“…Entre os antioxidantes que já apresentaram resultados positivos na criopreservação seminal de teleósteos, pode-se citar as vitaminas C (ácido ascórbico) e E (α-tocoferol), e os aminoácidos cisteína e taurina [1,6,11,14,18,19]. No entanto, não existem relatos na literatura sobre a utilização de antioxidantes na criopreservação seminal de tambaqui, incluindo os supracitados.…”

“…Essas alterações na cinética espermática podem estar relacionadas a uma falta de afinidade do sêmen dessa espécie com esse antioxidante ou a um efeito tóxico provocado por uma concentração muito elevada da vitamina C, uma vez que, ultrapassada a dose de segurança, a adição de antioxidantes pode inibir funções fisiológicas das espécies reativas de oxigênio[7]. A vitamina C é conhecida por sua atuação contra espécies reativas de oxigênio e nitrogênio por meio de reações de redução, com inibição conjunta da peroxidação lipídica[4,23], e bons resultados já foram registrados a partir de sua utilização na criopreservação seminal de peixes[1,6,11,18], contudo os resultados de sua aplicação ainda são, de modo geral, controversos[22]. Assim, novas pesquisas são necessárias, a fim de verificar a possibilidade de utilização desse antioxidante para as diversas espécies de interesse.Com relação à vitamina E, na presente pesquisa o tratamento suplementado com essa vitamina foi capaz de manter a qualidade seminal, quando observados os parâmetros cinéticos do sêmen, diferentemente do que foi observado para Prochilodus brevis[1].…”