La administración oral de glicerol después de la inseminación incrementa el porcentaje de concepción en vacas Holstein
Glycerol supplementation after artificial insemination increases conception rate in Holstein cows
Alvaro Ortega Leóna, Joel Hernández Ceróna, Carlos G. Gutiérreza
a Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Departamento de Reproducción. 04510. México D. F. jhc@servidor.unam.mx. Correspondencia al segundo autor.
]]> Recibido el 29 de mayo de 2009
Resumen
Se probó si un incremento en las concentraciones de insulina, provocado por la administración oral de una sustancia glucogénica (glicerol) durante los primeros días posinseminación, aumenta el porcentaje de concepción (PC) en vacas Holstein. Se utilizaron 190 vacas de uno a tres servicios, con condición corporal de 2.5 a 3. Al momento de la inseminación (día cero), se distribuyeron al azar en dos grupos: el grupo glicerol (n=95) recibió 1 L de solución de glicerol y agua (90:10, v/v), la cual se repitió en los días 2, 4 y 6 posinseminación. El grupo testigo (n=95) recibió 1 L de agua por vía oral en el mismo esquema. El diagnóstico de gestación se realizó por palpación rectal en el día 45 posinseminación. El PC se comparó con una prueba de Ji–cuadrada. En seis animales de cada grupo se determinaron las concentraciones plasmáticas de insulina mediante radioinmunoanálisis antes de la toma de glicerol y en los siguientes 15, 30, 60, 90, 120 y 240 min y se compararon mediante análisis de varianza para mediciones repetidas. El PC fue mayor (P<0.05) en el grupo glicerol (47.4) que en el testigo (31.6). Después de la administración del glicerol se observó un incremento de las concentraciones de insulina (P<0.05). Se concluye que la administración de glicerol durante los primeros seis días posinseminación aumenta el porcentaje de concepción en vacas Holstein; probablemente el incremento de la insulina posterior a la toma del glicerol esté involucrado en dicho efecto.
Palabras clave: Fertilidad, Glicerol, Insulina, Ganado lechero.
Abstract
In the present study, the possibility to improve conception rate (CR) in Holstein cows, due to an increase in insulin concentration promoted by oral administration of a glycogenic substance (glycerol), was tested. A total of one to three inseminations from 190 Holstein cows, body condition 2.5 to 3 were used. At insemination (day 0), cows were divided at random in two groups, i) glycerol group (n=95) was given 1 L of a glycerol/water solution (90:10 v/v) orally, and again on d 2, 4 and 6; whereas the ii) Control group (n=95), was given 1 L water at the same time. Pregnancy diagnosis was performed 45 d post insemination through rectal examination. Conception rate was compared by X2 (Chi Square) test. In six animals in each group, plasma insulin concentrations were determined through radioimmunoassay (RIA) before being drenched with glycerol and in the following 15, 30, 60, 90, 120 and 240 min and compared between groups by ANOVA for repeated measurements. CR was higher in the glycerol group (P<0.05) (47.4) than in control (31.6). Glycerol increased insulin concentration (P<0.05). It is concluded that glycerol administered in the first six days post insemination increases the conception rate in Holstein cows. The increase in insulin levels might be involved in this effect.
Key words: Fertility, Glycerol, Insulin, Dairy Cattle.
]]>La mortalidad embrionaria es la principal causa de infertilidad en la vaca lechera. Se ha observado que de 80 a 95 % de los ovocitos son fertilizados; sin embargo, alrededor de 50 % de ellos muere antes del día 40 posinseminación(1). La mayor parte de las muertes embrionarias ocurre antes de que se establezca el reconocimiento materno de la gestación, por lo que las vacas retornan en estro en un periodo equivalente a un ciclo estral normal(2). Para mejorar la fertilidad se han desarrollado estrategias que favorecen la sobrevivencia embrionaria; así, se han utilizado los efectos positivos del factor del crecimiento similar a la insulina tipo I (IGF–I) y de la hormona bovina del crecimiento (bST) en el desarrollo embrionario temprano. En varios estudios se ha demostrado que la inyección de la bST al momento de la inseminación aumenta la proporción de embriones sin anormalidades y el porcentaje de concepción(3,4).
Otra opción para favorecer la sobrevivencia embrionaria consiste en la utilización de la insulina. En condiciones in vitro, la insulina previene la apoptosis y favorece el desarrollo embrionario(5), y estimula la proliferación y función esteroidogénica en las células de la granulosa y de la teca(6). En estudios in vivo la administración de insulina mejora la función lútea y el porcentaje de concepción en vacas repetidoras(7). Un método para incrementar las concentraciones séricas de insulina consiste en la administración de sustancias glucogénicas. En vacas Holstein tratadas por vía oral con propilenglicol en los días 7 al 42 posparto, se ha observado un aumento en el porcentaje de concepción, lo cual se asocia con incremento en las concentraciones séricas de insulina(8).
Una estrategia no evaluada para mejorar la fertilidad en vacas Holstein, consiste en la administración de una sustancia glucogénica para incrementar los niveles de insulina durante los primeros días siguientes al servicio, lo que podría favorecer la sobrevivencia embrionaria y el porcentaje de concepción. En este estudio se probó si la administración oral de glicerol durante los primeros días siguientes al servicio aumenta el porcentaje de concepción en vacas Holstein.
El presente trabajo se realizó en un hato lechero en el altiplano de México. Se utilizaron 190 Holstein, con una condición corporal de 2.5 a 3 (uno = emaciada, cinco = obesa;(9). La alimentación proporcionada fue la misma que la del resto del hato, y consistió en una dieta integral a libre acceso, cubriendo las necesidades tanto de mantenimiento como de producción, de acuerdo con los requerimientos del National Research Council(10). Al momento del servicio las vacas se distribuyeron al azar en dos grupos: el grupo glicerol (n = 95) recibió 1 L de solución de glicerol y agua (90:10, v/v), la cual se repitió en los días 2, 4 y 6 posteriores a la inseminación. El grupo testigo (n = 95) recibió 1 L de agua por vía oral en el mismo esquema. El diagnóstico de gestación se realizó por palpación rectal el día 45 después del servicio.
En seis animales de cada grupo se tomaron muestras sanguíneas antes del tratamiento (0 min) y en los siguientes 15, 30, 60, 90, 120 y 240 min. Las muestras se obtuvieron por punción de la vena caudal en tubos vacutainer de 10 ml, adicionados con 100 μl de citrato de sodio. Posterior a la obtención, las muestras se centrifugaron a 1,500 xg por 15 min, para la separación del plasma, el cual se conservó a –20 ºC hasta su análisis. Las concentraciones de insulina se determinaron por medio de radioinmunoanálisis (RIA) en fase sólida, con el kit Coat–A–Count® Insulin (Diagnostic Product Corporation, Los Angeles, CA., U.S.A.) con una sensibilidad de 0.052 ng ml–1 y coeficiente de variación intra–ensayo de 9.54 %.
Los días posparto, número de servicios, número de lactancias y la producción de leche el día del servicio fue similar entre las vacas de ambos grupos (Cuadro 1).
El porcentaje de concepción se comparó entre grupos mediante una prueba de Ji–cuadrada. Las concentraciones de insulina se compararon por medio de análisis de varianza para mediciones repetidas por REML y el modelo incluyó los efectos del tratamiento, el tiempo y su interacción. Los datos se transformaron (raíz cuadrada) para satisfacer el supuesto de normalidad.
El porcentaje de concepción (Cuadro 2) fue mayor en las vacas del grupo glicerol que en las del grupo testigo (P<0.05). Las concentraciones de insulina (Figura 1) fueron mayores en las vacas del grupo glicerol que en el grupo testigo [tratamiento (P<0.05); tiempo (P<0.05) e interacción tratamiento x tiempo (P>0.05)]. El mecanismo de acción de las dietas glucogénicas en la fertilidad no es claro; sin embargo, puede explicarse por los efectos que tiene la insulina en los procesos relacionados con el desarrollo folicular, la maduración del ovocito y el desarrollo embrionario temprano(5). En el presente trabajo el tratamiento se aplicó al momento de la inseminación (12 h aproximadamente después del inicio del estro), por lo que la insulina pudo haber influido en la maduración final del ovocito y en el desarrollo temprano del embrión (primeros seis días). Se conoce que la insulina promueve la esteroidogénesis en el folículo(11). Además, el ovocito posee receptores para la insulina y la adición de esta hormona al medio de cultivo favorece su proceso de maduración(5). También la insulina actúa directamente en el embrión, ya que éste tiene receptores para esta hormona(12). Así, la adición de insulina al medio de cultivo previene la apoptosis y favorece la mitosis de las células embrionarias, lo que resulta en un incremento de la proporción de embriones que llegan a la etapa de blastocisto(13).
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En vacas alimentadas con dietas para generar concentraciones altas de insulina se encontró una mayor proporción de embriones elongados, los cuales tuvieron concentraciones superiores de interferón tau (IFN–t)(14). Debido a que una de las causas del fracaso del establecimiento de la gestación es la insuficiente capacidad de síntesis de IFN–t(2), es probable que la administración de glicerol aumente la capacidad embrionaria para establecer el mecanismo de reconocimiento de la gestación.
Por otra parte, el mecanismo por el cual el tratamiento mejoró la fertilidad puede estar relacionado con el efecto que tiene la insulina en la función lútea. Aunque no se midieron las concentraciones de progesterona en este estudio, se conoce que un incremento en las concentraciones de la insulina estimula la función del cuerpo lúteo. Las vacas tratadas con insulina por vía subcutánea muestran un incremento de las concentraciones de progesterona(7) y el tratamiento oral con propilenglicol durante el periodo posparto mejora la función lútea(8). El aumento en los niveles de progesterona puede favorecer la fertilidad debido a que se ha encontrado una relación positiva entre las concentraciones de progesterona y el desarrollo embrionario en vaquillas alimentadas con una dieta para incrementar las concentraciones de insulina(14). Además, se ha logrado mejorar el porcentaje de concepción en vacas suplementadas con progesterona durante los primeros días posteriores al servicio(15).
En nuestro conocimiento esta es la primera vez que se demuestra un efecto favorable de un tratamiento de corta duración con una sustancia glucogénica en la fertilidad de vacas lecheras. Estos resultados permiten proponer estudios futuros para establecer los mecanismos de acción.
Se concluye que la administración de glicerol durante los primeros seis días posteriores a la inseminación aumenta el porcentaje de concepción en vacas Holstein; probablemente el incremento de la insulina posterior a la toma del glicerol está involucrado en dicho efecto.
LITERATURA CITADA
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